中国人造太阳在1亿摄氏度“燃烧”100秒能否实现核聚变发电?

电力知识学堂 2021-03-26 13:04:53

中国“人造太阳”是一种磁约束托卡马克装置,目前已经实现1亿摄氏度高温短时“燃烧”运行,我们不禁要问,到底“燃烧”多长时间能实现核聚变发电吗?100秒够吗?

核裂变在1945年第一颗原子弹爆炸时研制成功,仅仅6年后的1951年就实现了核裂变的首次发电,到1954年建成首座核裂变电站,核裂变发电一直在发展。

核聚变在1952年第一颗氢弹爆炸时研制成功,但是迄今为止核聚变发电仍然没有实现,难度可见一斑。

实现核聚变反应必须将聚变燃料加热至极高温度并予以有效约束。核聚变通常由三种方式来产生,分别是引力约束、惯性约束和磁约束。

太阳就是典型的引力约束聚变,在太阳中心的高温高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并放出大量能量,犹如一个巨大的核聚变反应装置。

氢弹则是一种惯性约束聚变,氢弹是一种人工实现的、不可控制的热核聚变反应。

磁约束核聚变是目前实现核聚变发电最有效的途径。目前已经获得了最高温度达2~4亿度的聚变燃烧等离子体。磁约束托卡马克装置也取得了重大进展。

托卡马克装置(Tokamak)在磁约束核聚变开发过程中发挥着巨大作用,它是一环形装置,通过约束电磁波驱动,能创造氘、氚实现聚变的环境和超高温,并实现人类对聚变反应的控制。

它的名字Tokamak来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnet)、线圈(kotushka)。最初是由前苏联人在20世纪50年代发明的。

目前世界仅有少数的国家掌握了托卡马克装置的研制。

托卡马克聚变试验反应堆TFTR由美国建造。它是世界上第一个尝试50比50氘氚燃料的托卡马克装置,并于1994年实现10MW的聚变输出功率。

欧洲联合环状反应堆JET是世界上已建成的最大常规托卡马克装置之一。成为世界上第一个成功运行50 比50 氘氚燃料的核聚变装置。实现了最高约16MW的聚变输出功率。

国际热核聚变实验反应堆ITER是目前正在建设世界上最大的实验性托卡马克核聚变反应堆。该项目目标是输出聚变功率400~700MW,一次放电聚变燃烧维持时间400~3000秒。

具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),也被称为中国“东方超环”。该装置是由中国科学院在2006年研制的世界上首个全超导托克马克装置。其最显著的成就就是首次实现了5000万度等离子体持续放电大于100秒的高约束运行。2020年取得了1亿度超高温运行10秒的好成绩。

据悉,中国科学院将于近期对其完成新一轮升级改造,向芯部电子温度1亿摄氏度、100秒长脉冲等离子体的科研新目标发起挑战,力争将世界可控核聚变能源研究推向新高度。

虽然中国人造太阳1亿度即使100秒运行,距离核聚变发电还有一定的差距,但是毕竟已经在持续进步了,如果磁约束托卡马克装置能实现长时间的维持1亿度高温等离子体运行,那么核聚变商业化应用就有前途了,我们期待的核聚变发电也就不远了,世界能源之争那时也就告一段落了,希望你我都能等到那一天的到来!

27 阅读:9688
评论列表
  • 2021-04-02 16:54

    之前一直在吹,看了数据才知道跟欧美相比落后不是一点点

    扬扬德艺 回复:
    科研博士人员都还不起房贷,跑了一大堆人才,各种自嗨[横脸笑]
  • 2021-03-29 14:30

    我说一个数,300秒!

    七月流火 回复:
    看时间是可以,
    努力 回复:
    没有聚变反应呢,还没有注入氘,氚呢
    电力知识学堂 回复:
    你懂得!
  • 2021-03-30 12:49

    放心,有供电局在电费绝对不会降

    用户14xxx14 回复:
    得克萨斯州忘了,才过了多久[汗]
    用户14xxx14 回复:
    得克萨斯州忘了,才过了多久
  • 2021-04-02 01:44

    引力产生磁力!磁力不等于引力![流鼻涕][流鼻涕][流鼻涕]

  • 2021-04-06 16:05

    哥们,不要偷换概念,是高温等离子体,还没有注入氘,氚,没有核聚变反应呢。

  • 2021-03-29 11:49

    发的电还不够他自己用呢

    潇洒哥 回复:
    [点赞][点赞]
  • 2021-03-29 22:48

    韩国前一阵子宣布的可控核聚变是啥数据来?

    见微 回复:
    20秒吧
  • 2021-03-29 19:48

    我敢说,在一百年发不出来电,不信等这瞧

    电力知识学堂 回复:
    乐观一点,呵呵!
  • 2021-04-02 22:36

    我们头顶着一个巨大的核聚变反应堆还怕没能源?

    电力知识学堂 回复:
    关键要可控
  • 2021-04-05 17:40

    输入输出比没公布,多半就是输入远超输出

    xmlen 回复:
    国内这个其实很隐晦的公布了。只是实现高温,如果有个反应,会有一项反应时间的。所以输出功率为0。
    电力知识学堂 回复:
    目前还达不到平衡,希望将来能实现!
  • 2021-03-29 16:52

    燃烧应该是以几年,几十年才行的通的,

    电力知识学堂 回复:
    技术总有一天能实现!嗯嗯
  • 2021-03-29 17:24

    想法对吗?

  • 2021-03-29 21:06

    如果用来烧开水,对不起,上帝是不会同意的

    电力知识学堂 回复:
    烧开水有点大材小用!呵呵
  • 2021-03-29 20:40

    [流鼻涕]永远50年

    电力知识学堂 回复:
    期待
  • 2021-03-30 05:06

    结语感人……特么这个领域目前韩国一亿度20秒第一,中国第二。说得好像还不如欧洲似的。

  • 2021-03-30 12:24

    沙特俄罗斯恨死这玩意儿了。

  • 2021-04-01 16:36

    韩国人不是已经第一了吗?

  • 2021-04-01 17:21

    还不是要烧开水?

  • 2021-04-01 19:40

    还是烧水?

  • 2021-04-05 17:59

    这种东西又没法专利,等你搞成熟了,别人一学就学去了

    衢洲軍閥王波 回复: 电力知识学堂
    等你实现了拷贝
    电力知识学堂 回复:
    目前能实现的国家不多!
  • 2021-04-09 12:42

    能耗比超过1还有很长的路要走

  • 2021-04-11 03:04

    国外都持续输出那么大功率了?持续时间目标都是400秒以上?

  • 2021-03-26 19:57

    太阳表面5000度,核心1500万度,整个1500万度就可以了,燃烧能否增加到1小时?整这么高毁灭地球用吗

    一叶知秋 回复:
    太阳是高温高压环境,地球不能创造那样的环境,只能提高温度来代替高压环境了
    神采奕奕 回复:
    地球上能造出太阳内部这么高的压力吗?
    电力知识学堂 回复:
    燃烧一个小时估计还要几年才能实现。
  • 2021-03-29 12:26

    我爱侯艺铃。

  • 2021-03-29 23:48

    科学岛我倒是经常去,19年跟他们聊核聚变,他们还是说的50年,对于科学技术,5年10年20年50年是有特别含义的。一亿度点火只是开始,质子浓度要达到空气级别才能实现能量平衡,而现在的质子浓度是论个的。

  • 2021-03-29 13:47

    这是你的想法世界能源之争永远都不会停止的

    Kbsyg 回复:
    对的,如果到时候真的实现了,世界大战就开始了,中东,欧美更乱
  • 2021-03-29 15:19

    之前不是已经实现放电了吗?

    电力知识学堂 回复:
    放电时间长短可是个技术活哦!
  • 2021-03-29 19:00

    还是在烧开水[呲牙笑]

  • 2021-03-29 21:25

    难 很难 人类想卖出这一步太难了

  • 2021-04-06 14:30

    日本虾傻了 美国虾尿了

    电力知识学堂 回复:
    还没那么夸张,技术层面的东西,我们其实还有很多学习的地方!
  • 2021-03-29 15:50

    如果材料能够解决高温下哒压力山大滴干活!拉莫人造小太阳🌞指日阔待!🤓🤓🤓

    电力知识学堂 回复:
    材料目前基本能解决,只是燃烧时间不能维持长时间燃烧!输入的能量大于聚变产生的能量。
  • 2021-03-29 17:23

    方法对吗?我想问一下,

    电力知识学堂 回复:
    方法对的,目前的路线是磁约束核聚变
  • 2021-03-29 17:31

    还是自主研发才有用,

  • 2021-03-29 22:09

    人类发展到现在,我已经不知道什么可以阻止人类的步伐。

  • 2021-04-02 17:36

    有生之年系列+1

  • 2021-04-03 09:46

    关键还有材料学的进步和突破

    电力知识学堂 回复:
    基础研究一定要跟上,否则很多东西都要束之高阁!
  • 2021-04-05 12:46

    总觉得磁约束方向不对[横脸笑]

    电力知识学堂 回复:
    可能还有更好的形式,有待发现!
  • 2021-04-08 18:30

    还是烧开水?

  • zyg 1
    2022-08-31 17:39

    常温超导材料没突破,估计难实现输出大于输入

  • 2021-03-29 21:32

    材料限制

  • 2021-03-30 00:23

    终极目标:反物质变

  • 2021-03-29 21:51

    这个技术突破,未来星际移民能源有保障了。

  • 2021-04-02 22:16

    说得很高大上的核聚变,最后还是个烧锅炉的,能源转换效率太低[汗]

  • 2021-04-03 22:14

    这么高的温度用什么容器

  • 2021-04-06 14:32

    还是卡在材料上了吧 地球整不出约束材料

    电力知识学堂 回复:
    材料有,工艺要求比较高啊!

电力知识学堂

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