首页 理论教育 人类进入新能源时代的新科技

人类进入新能源时代的新科技

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了让人类能够利用核聚变所带来的巨大能源,当时的发达国家美、欧、日、俄率先推出了“人造太阳”的设想。所谓的“人造太阳”其实就是一个可以控制核聚变的科学装置。这项突破显示中国核聚变研究的发展水平已处于世界领先地位,增强了人类利用核聚变获得无穷无尽清洁能源的信心。相信中国将成为人类进入新能源时代的开启者。

人类进入新能源时代的新科技

氢弹的诞生,让人们看到了核聚变的巨大破坏力,然而,核聚变产生巨大破坏力的同时,也带来了取之不尽的巨量能源

早在八十年前,世界顶级科学家们就首次提出核聚变理论,设想如果有一天,让核聚变远离战争的阴霾,大规模的应用到民用领域,仅仅只需要自然界中随处可见的两个轻核结合在一起,就能释放出超级能量,而且没有任何污染。

为了让人类能够利用核聚变所带来的巨大能源,当时的发达国家美、欧、日、俄率先推出了“人造太阳”的设想。所谓的“人造太阳”其实就是一个可以控制核聚变的科学装置。然而,核聚变物理的反应条件都极为苛刻,更不用说控制核聚变了,因此,到目前为止,这些发达国家的“人造太阳”装置仍旧达不到平稳控制。

随着我国经济的快速发展,中国对石油的需求量日益增加,近年来,更是超越了美国成为全球最大的石油进口国,仅2017年,石油消耗高达6.1亿吨,其中进口比例超过70%。按照目前的需求增加趋势,到2030年,中国对石油的需求将高达8亿吨,进口比例将超过80%。进口规模如此之大,一旦发生短缺,对中国工业的重创,将难以估量。也就是说,倘若找不到可以代替石油的新能源,中国将一直受制于人!

纵观所有新能源技术,核聚变技术这个被誉为开启第四次工业革命的新技术,不仅没有任何污染,而且所需要的材料也仅仅是海水里的氘、氚元素。通过核聚变,一杯海水所产生的能量相当于300公升汽油,这是一个什么样的概念?也就是说,一旦核聚变达到可控,将把人类从“石油文明”带向“核能文明”。

早在1955年,在著名物理学家李正武的提议下,中国就开始了可控核聚变的研究。中科院研究人员也早就认识到太阳内部核聚变的巨大潜力,并于2006年设计研制世界上第一个超导托卡马克核聚变“人造太阳”实验装置(EAST),模拟太阳产生能源。经过10年的努力,2017年6月,我国科学家创造出比太阳中心温度还高(5000万度)的氢等离子体持续放电101.2秒高约束运行的世界纪录。该实验是使被极强电磁场屏蔽的一个环形室中的等离子体被控制在一种高效稳定态H模(高约束模式)。这项突破显示中国核聚变研究的发展水平已处于世界领先地位,增强了人类利用核聚变获得无穷无尽清洁能源的信心。(www.xing528.com)

原子核的聚合作用可以产生能量,但科学家一直在努力研究如何使从这个过程中提取的能量超过他们用以加热和控制的能量。

2018年11月,我国科学家声称,其在利用核聚变开发廉价清洁能源的研究中又获得了新的突破,他们制造了一个中心温度达到1亿摄氏度的聚变装置(太阳中心温度大约为1500万摄氏度),并实现了对核聚变更好的控制和更高的能量输出率。

该研究所国际合作事务负责人董少华说,过去我们总认为,还要30年或50年才能实现核聚变,但最近的研究成果大大加快了研究的进程。她说,核聚变也许是世界上最开放的科学领域。国际热核聚变反应堆计划(ITER),是一个在法国南部建设全球最大核聚变实验装置的国际项目,汇集了来自欧盟、印度、日本韩国、俄罗斯、中国和美国的资源,目的是打造世界上最大的托卡马克。这座反应推中心温度将达到1.5亿摄氏度,预计将于2025年建成。其设计的目标是以50兆瓦的能量输入,通过核聚变反应产生500兆瓦的电力,输出能量达到输入能量的10倍。

实验已经成功,大规模应用还会远吗?相信中国将成为人类进入新能源时代的开启者。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈