院况简介
1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。
作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。 更多简介 +
院领导集体
创新单元
科技奖励
科技期刊
工作动态/ 更多
中国科学院学部
中国科学院院部
语音播报
【现象】不久前,中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造新的世界纪录,成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,将原来的1亿摄氏度运行20秒纪录延长5倍。新纪录进一步证明了核聚变能源的可行性,也是向核聚变能源应用迈出的重要一步。
【点评】
人们常说,万物生长靠太阳。在太阳内部无时无刻不在发生着核聚变,为大自然带来最普遍的能量来源。从上世纪50年代开始,人们就发现这种核聚变能具有很多优点,是人类未来理想的清洁能源之一。比如,它的原料储量极其丰富,因为其主要燃料是存在于海水之中的氘和氚。据估算,一升海水提取的氘能产生的聚变能源,相当于300升汽油完全燃烧释放的能量。另外,氘和氚反应的生成物是氦气,没有放射性,对环境无害。而且,一旦造成反应的等离子体熄灭,聚变反应就会终止,因此聚变燃料的保存运输、聚变电站的运行都比较安全。
这么好的能源如何才能为人类所获取并利用?科学家们想到一个好办法,就是在地球上建造一套核聚变装置,像太阳一样发生核聚变反应,从而源源不断地产生能量。这种大科学装置俗称“人造太阳”。随后,利用这种装置产生核聚变能的科学可行性也得到了进一步验证。然而,要真正实现核聚变发电并不容易,据科研人员介绍,想实现聚变反应,首先温度要达到1亿摄氏度以上,使聚变燃料完全电离,并在保证等离子体密度的前提下,将高温等离子体维持相对足够长的时间,不泄露不逃逸,才可能释放出足够多的能量。为攻克这两大难关,几十年来,各国科学家一直在不断进行探索和实验。
由我国自主设计、自主建造的EAST,是目前地球上已建成并运行的“人造太阳”装置之一,装置主体高11米、直径8米、重达400吨,曾多次创造出等离子体运行的世界纪录。此次EAST实验刷新世界纪录,意味着人类让核聚变成为未来清洁新能源的努力,又向前迈出了重要一步。可控核聚变技术难度大,不仅考验着一个国家的物理研究水平,也考验着一个国家的综合实力,比如精加工零件技术、常温超导技术、高能粒子束技术等。近年来,中国在多个领域取得突破性进展,为我们的核聚变技术打下坚实基础,让中国成为可控核聚变研究的强国。此外,伴随着聚变研究衍生出一系列重要创新成果,推动了超导技术、低温技术、等离子体技术等多个产业技术板块的发展,实现了“一路摘瓜”。
“可控核聚变”如果能够实现,将彻底改写人类的能源版图。托卡马克核聚变实验装置被公认为是探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效途径,是地球寻找聚变能源出路的希望。未来,如果能较长时间维持1亿摄氏度的高温,实现接近1000秒的放电时间,人类距离解决核聚变商业化应用的步伐将更进一步。每一秒的增长,在科学上都具有极高的难度,背后是科研人员夜以继日的攻关。我们期待,在世界各国科学家的共同努力下,核聚变可以早日为人类所掌握和利用,实现清洁能源的梦想,让“人造太阳”也能造福全人类。
(原载于《人民日报》 2021-06-17 05版)
扫一扫在手机打开当前页
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002
地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)
编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002
地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)
编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中国科学院 版权所有
京ICP备05002857号-1
京公网安备110402500047号
网站标识码bm48000002
地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
电话:86 10 68597114(总机)
86 10 68597289(总值班室)
编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn