2016年中國(guó)核聚變的里程碑
聚變核能是一種全新的能源形式，未來它有望徹底解決人類的能源問題。日前，由我國(guó)自主研發(fā)制造的核聚變核心部件，在國(guó)際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這也是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。
“人造太陽(yáng)”核心部件首獲國(guó)際認(rèn)證
央視記者 吳杰：我身邊擺放的是我國(guó)科研人員通過12年時(shí)間研制成功的全新材料。不久，它就將送往歐洲參與到國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆的工程建設(shè)當(dāng)中。這個(gè)工程還有一個(gè)更加形象的名字：叫做人造太陽(yáng)。而這塊材料，將構(gòu)成這個(gè)人造太陽(yáng)里最為核心的結(jié)構(gòu)。
國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃，英文簡(jiǎn)稱ITER，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國(guó)際科研合作項(xiàng)目之一。由于熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆產(chǎn)生能量的原理和太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱的機(jī)理相似，因此也有了“人造太陽(yáng)”的美名，而要構(gòu)建起“人造太陽(yáng)”的核心，這就需要特殊的材料筑起一道“防火墻”，來抵御裝置內(nèi)部上億度的高溫環(huán)境。
核工業(yè)西南物理研究院副院長(zhǎng) 段旭如：現(xiàn)在（金屬）鎢，可以耐三千多度，但是我們講的上億度的高溫，是我們的聚變裝置的芯部，它可以達(dá)到上億度。它的主要作用一個(gè)是要保護(hù)它外部的一些部件和設(shè)施，另外把這個(gè)有些能量通過它吸收以后，把它帶走。
在整個(gè)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃中，有多個(gè)國(guó)家在研制這樣的高溫核心材料，而中國(guó)科學(xué)家承擔(dān)研制的這種材料，處于反應(yīng)堆最核心位置，直接面對(duì)高溫聚變物質(zhì)，因而被成為反應(yīng)堆的“第一壁”。ITER的設(shè)計(jì)方案要求，第一壁要承受每平米4.7兆瓦的熱量，這幾乎可以瞬間將一公斤的鋼鐵融化。
核工業(yè)西南物理研究院聚變堆與材料研究室主任 諶繼明：實(shí)際上ITER的專家，心里頭也沒底，到底這個(gè)能不能耐得住這個(gè)4.7兆瓦每平方米的熱度。通過我們自主研發(fā)的部件，我們成了世界上第一家通過高熱負(fù)荷實(shí)驗(yàn)認(rèn)證，也可以說我們率先拿到了生產(chǎn)許可證。所以這對(duì)ITER來說是個(gè)很大的貢獻(xiàn)。
核聚變：人類未來能源問題的希望
說到核能，大家都會(huì)想到核電站。目前核電站主要是把比較重的原子，分裂成較輕的原子而釋放能量，這個(gè)反應(yīng)過程被稱為核裂變。核聚變的反應(yīng)過程則正好與此相反，那么，為什么核聚變會(huì)被看做是人類未來能源的希望所在呢？
每天照耀地球的太陽(yáng)，它的光和熱就來自于自身內(nèi)部緩慢持久的核聚變。因此，在人工控制下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的核聚變的設(shè)施，也就自然地被成為“人造太陽(yáng)”。和普通能源相比，核聚變的優(yōu)勢(shì)明顯，首先，燃料的來源非常豐富。
核工業(yè)西南物理研究院副院長(zhǎng) 段旭如： 因?yàn)楹司圩兯哪茉茨兀饕菤涞耐凰�，氘和氚它們劇烈反�?yīng)，像氘在海水里面是很豐富的像一升海水里面的氘，如果它全部聚變反應(yīng)的話，產(chǎn)生的能量，它相當(dāng)于燃燒三百升汽油產(chǎn)生的能量。這是一個(gè)方面，另一個(gè)方面，它的環(huán)境可接受性比較好，因?yàn)榫圩兎磻?yīng)，產(chǎn)生的產(chǎn)物是氦，氦本身不具有放射性。
能量巨大又安全環(huán)保，核聚變一直以來被人們視為解決未來能源問題的希望。早在1952年，人類就實(shí)現(xiàn)了人工核聚變，只不過使用的是這樣的方式。
氫彈的巨大能量正是來自核材料劇烈的聚變反應(yīng)，但這樣的瞬間釋放只能帶來毀滅性的效果，如何讓這樣的能量在人的控制下緩慢有序地釋放出來，這是在第一枚氫彈爆炸后的64年里人類一直在試圖攻克的課題。
核工業(yè)西南物理研究院副院長(zhǎng) 段旭如：但是實(shí)際上在這個(gè)研究過程中發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)，有很多挑戰(zhàn)，還沒有解決 靠一個(gè)國(guó)家的實(shí)力來攻克，現(xiàn)在還有難度。
為了解決這一難題，中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、歐盟、日本、韓國(guó)、印度，七方投資超百億美元，建設(shè)了這個(gè)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆。按照計(jì)劃，它將在2019年建成，2035年實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火運(yùn)行，成為未來商用核聚變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)制造的樣板。
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