还在安徽的实验室
〖聚焦创新〗中国“人造太阳”即将放电
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2006-8-24 9:05:10 中国工业报
8月中旬,由中国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克EAST(原名HT-7U)核聚变实验装置(又称“人造太阳”)将在安徽合肥中国科学院等离子体物理研究所进行首次正式放电实验.记者了解到,这次放电实验,已引起了国内外科学界的高度关注.实验一旦成功,意味着安徽将成为世界上第一个建成此类核聚变实验装置并能实际运行的地方.
如何解决能源危机
自从第一次石油危机以来,世界各国都在竞相发展节能技术,力图掌握能源命脉,维护国家安全.但是人类目前可利用的能源资源非常有限,主要能源将在未来几十年至100多年的时间内枯竭.据日本权威机构专家测算,按目前世界已探明能源储量和可开采年限计算,石油资源的储量为10195亿桶,可供开采43年,高成本油田可供人类开采240年；天然气埋藏量为144万亿立方米,可开采63年,高成本气田可供开采452年；煤炭埋藏量10316亿吨,可开采231年.同时传统能源还会带来环境问题,如温室气体的增加可引起气候变化等.而世界上已有的核电站,都是利用原子核裂变反应的电站,主要原料铀的储量仅够维持数百年之用,况且核电站有着放射性物质泄漏事故、核燃料埋藏处理等重要隐患.
无奈,科学家将最终解决能源危机的希望,寄托在了受控核聚变的实现和推广身上.核工业西南物理研究院钟学儒高速记者,其原理类似太阳发光发热,即在上亿摄氏度的高温条件下,利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能.核聚变能源使用的氘、氚可从海水中提取,也不产生室温气体及高放射性核废料,可以像太阳一样,为人类提供一种无限、清洁和安全的能源.据了解,1升海水提取的氘,在全完的聚变反应中释放的能量,相当于燃烧300升汽油释放的能量.
其实,人来早已实现了氘氚核聚变--氢弹爆炸,但那种不可控制的瞬间能量释放只会给人类带来灾难.驯服核能使核聚变在人为控制下发电,是件异常艰难的事,国际间联合攻关势在必行.
钟学儒告诉记者,经过几十年的准备和酝酿,今年5月,欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度7方参与的国际热核聚变实验反应堆(ITER)项目正式启动.该计划前期投资约50亿美元,计划用8～10年的时间完成,预计最终总投资将超过100亿美元.其中,欧盟承担50%的费用,其余6方分别承担10%,超出预计总花费10%的费用将用于支付建设过程中由于物价等因素造成的预算超支.此外,参与各方完全平等地享有项目的所有科研成果和知识产权.据悉,这是国际空间站之后,国际间最庞大的科研合作项目之一.
中国任重道远
中国工程院院士彭士禄告诉记者,我国在20世纪50年代中期就开始进行核聚变研究主要由核工业西南物理研究院和中国科学院等离子体物理研究所来进行.
20世纪80年代核工业西南物理研究院就建成了中国环流器一号装置,为我国在国际核聚变研究领域赢得了一席之地；20世纪90年代,该院又建成了中国环流器新一号装置,达到国际上同类型、同规模装置的先进水平,研究成果得到世界核聚变界的关注和肯定.2002年,该院成功建成了中国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置--中国环流器二号A装置.
中国科学院等离子体物理研究所万元熙透露,科学院等离子所于1994年底建成中国的一台全超导托卡马克装置HU-7U后被命名为EAST,从2003年开始,EAST开始进入总装.据介绍,该所耗资1.65亿元人民币的全超导托卡马克研究计划为,建成一个以具有非圆小截面的全超导托卡马克为核心的核聚变实验系统,并在其上实现近堆芯高参数,长脉冲和稳态运行.
万元熙认为,我国进行的与未来聚变堆相关的工程和物理问题的探索性实验研究,将为未来稳态、安全、高效先进聚变堆的物理和工程技术基础做出重要贡献,从而使中国在开发清洁而又无限的核聚变能的研究领域进入国际先进水平,做出更大贡献.他说,成功设计和建造EAST的经验构成了中国参加ITER的重要基础,同时EAST的成功建造和运行将为中国磁约束核聚变研究的下一步计划奠定坚实的物理、工程技术和人才队伍基础.
不过,跟踪国际聚变能科技动态40余年时间的西南物理研究院科技委主任严建成坦承:“目前,英国、美国、日本等少数几个国家的大型装置,已经在秒量级(几秒钟之内)下达到了亿度温度.中国和国际最先进的水平还有差距.”
严建成透露,中国将在ITER装置建设期间,提供总造价10%、也就是40多亿元人民币的核部件,并承担了两大核心技术的攻关任务：中子屏蔽技术、超导技术.前者是聚变反应中避免污染环境的关键技术,后者则将提供反应所需的强磁场.“预计本世纪中叶,聚变核电站就将步入商用阶段.我国三大动力等转北制造巨头有着开发新产业的良机.”
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中国"人造太阳"下月放电 如获成功将成世界之最
【来源：南方日报报业集团-南方日报】
合肥消息 8月15日前后,俗称“人造太阳”的全超导托卡马克EAST核聚变实验装置将在合肥科学岛上进行首次等离子体放电实验.这意味着这一装置进入正式运行阶段.
科学岛上的“人造太阳”,是中国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克EAST核聚变实验装置.
其运行原理就是在这台装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过类似变压器的原理使其产生等离子体,然后提高其密度、温度使其发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量.在未来的核聚变电站中,反应产生的能量可以通过能量输出转换装置供人类使用.据了解,1升海水提取的氘,在完全的聚变反应中释放的能量,相当于燃烧300升汽油释放的热能.
首次放电实验,已引起国内外科学界的高度关注,而放电过程是否具有危险性更为世人所牵挂.据参与这一工作的科研人员解释,核聚变实验装置只有在放电的时候才会产生中子辐射,一旦实验结束就没有了辐射,而产生的中子辐射不会影响到大厅之外.整个核聚变实验大厅是全封闭式构造,四周墙壁的厚度达到1.5米,屋顶的厚度为1米,内部全部为钢筋捆扎,表面用水泥浇筑而成,“是非常安全的”.
目前,这一核聚变实验装置真空室内的二次总装正有条不紊地进行.实验一旦成功,将意味着合肥成为世界上第一个建成此类核聚变实验装置并能实际运行的地方.
据《新安晚报》
参考资料：http://www.mei.net.cn/page/news/news.asp?CD=176053
