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huamianjingmei：qingxindianyadefengge，yuanzhiyuanweideqipaixiangshou；cahualianmengyouxixiazai【guanyeshijiaofengwangjiajue】huodedaliangyouhuiquandinggou，meitianjieshengshushizhang，meinianjieshengshuqianzhangwanjiakeyigongxianzijidegushi，jiaruyouxi，wanjiakeyiziyoufahui中(zhong)國(guo)這(zhe)兩(liang)家(jia)公(gong)司(si)合(he)作(zuo)建(jian)造(zao)：全(quan)球(qiu)首(shou)個(ge)全高(gao)溫(wen)超(chao)導(dao)核(he)聚(ju)變(bian)實(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)！

每(mei)經(jing)編(bian)輯(ji)：杜(du)宇(yu)

據(ju)中核五(wu)公司官(guan)方(fang)微(wei)信(xin)號(hao)7月(yue)5日(ri)消(xiao)息(xi)，日前(qian)，中核五公司與(yu)中国第(di)壹(yi)家聚焦(jiao)聚变能(neng)開(kai)發(fa)的(de)商(shang)業(ye)公司正(zheng)式(shi)簽(qian)訂(ding)了(le)全高温超导核聚变装置總(zong)装合同(tong)，承(cheng)建全球首个全高温超导核聚变实验装置，这標(biao)誌(zhi)著(zhe)中核五公司在(zai)深(shen)耕(geng)核電(dian)建造領(ling)域(yu)的基(ji)礎(chu)上(shang)，穩(wen)步(bu)踏(ta)入(ru)核聚变工(gong)程(cheng)领域，在探(tan)索(suo)人(ren)類(lei)世(shi)界(jie)未(wei)來(lai)終(zhong)極(ji)能源(yuan)——“人造太(tai)陽(yang)”超級(ji)工程中展(zhan)現(xian)新(xin)作為(wei)。】

磁(ci)約(yue)束(shu)聚变装置結(jie)構(gou)

目(mu)前，可(ke)控(kong)核聚变的技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)大(da)體(ti)有(you)三(san)種(zhong)，分(fen)別(bie)是(shi)重(zhong)力(li)場(chang)约束核聚变，激(ji)光(guang)慣(guan)性(xing)约束核聚变和(he)磁约束核聚变。现今(jin)，磁约束核聚变研(yan)究(jiu)中，托(tuo)卡(ka)馬(ma)克(ke)是已(yi)发展的最(zui)有希(xi)望(wang)利(li)用(yong)熱(re)核聚变发电的技术方案(an)，也(ye)被(bei)譽(yu)为“人造太阳”。托卡马克是一种利用磁约束来实现受(shou)控核聚变的環(huan)形(xing)容(rong)器(qi)，它(ta)的中央(yang)是一个环形的真(zhen)空(kong)室(shi)，外(wai)面(mian)纏(chan)繞(rao)着线圈(quan)，在通(tong)电時(shi)內(nei)部(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)巨(ju)大的螺(luo)旋(xuan)形磁场，將(jiang)其(qi)中的等(deng)離(li)子(zi)体加(jia)热到(dao)很(hen)高的温度(du)，以(yi)達(da)到核聚变的目的。

聚变发电

全高温超导核聚变装置屬(shu)於(yu)托卡马克技术路线，它的全部磁体系(xi)統(tong)，均(jun)采(cai)用高温超导材(cai)料(liao)建造，探索緊(jin)湊(cou)型(xing)高约束先(xian)進(jin)托卡马克運(yun)行(xing)模(mo)式。屆(jie)时，将成(cheng)为全球首臺(tai)建成运行的全高温超导托卡马克装置，率(lv)先在完(wan)整(zheng)装置層(ceng)面验證(zheng)全高温超导托卡马克技术路线的工程可行性。

磁约束等离子体示(shi)意(yi)圖(tu)

氘(dao)氚(chuan)聚变反(fan)應(ying)

据上觀(guan)新聞(wen)，還(hai)記(ji)得(de)科(ke)幻(huan)电影(ying)《流(liu)浪(lang)地(di)球2》中推(tui)動(dong)地球的行星(xing)发动機(ji)嗎(ma)？它所(suo)利用的可控核聚变技术，正是科學(xue)家們(men)多(duo)年(nian)来孜(zi)孜以求(qiu)的。“如(ru)果(guo)实现可控核聚变，人类就(jiu)可以擁(yong)有源源不(bu)斷(duan)的清(qing)潔(jie)能源。”2月22日，中国工程院(yuan)院士(shi)、全超导托卡马克核聚变实验装置牽(qian)頭(tou)人李(li)建剛(gang)在“墨(mo)子沙(sha)龍(long)”作主(zhu)旨(zhi)演(yan)講(jiang)。

图片(pian)来源：《流浪地球2》宣(xuan)傳(chuan)海(hai)報(bao)

隨(sui)着人类對(dui)能源的需(xu)求越(yue)来越大，化(hua)石(shi)能源在未来两三百(bai)年可能面臨(lin)消耗(hao)殆(dai)盡(jin)。

當(dang)化石能源枯(ku)竭(jie)，未来如何(he)維(wei)持(chi)？人类的终极能源是什(shen)麽(me)？“国際(ji)能源署(shu)曾(zeng)組(zu)織(zhi)全世界3000个科学家为之(zhi)討(tao)論(lun)了3年，我(wo)也是其中之一，最後(hou)大家得出(chu)一个结论：人类的终极能源=80%核聚变+20%可再(zai)生。”李建刚說(shuo)。

为何是核聚变而(er)不是核裂(lie)变？核裂变的原(yuan)料鈾(you)、釷(tu)、鈈(bu)三类元(yuan)素(su)在自(zi)然(ran)界中含(han)量(liang)极少(shao)，僅(jin)澳(ao)大利亞(ya)、哈(ha)薩(sa)克斯(si)坦(tan)、加拿(na)大、俄(e)羅(luo)斯儲(chu)量較(jiao)多。核裂变时产生的各(ge)种射(she)线会对人体产生傷(shang)害(hai)，放(fang)射性物(wu)質(zhi)对周(zhou)圍(wei)环境(jing)也会造成汙(wu)染(ran)。

“星际旅(lv)行也要(yao)依(yi)靠(kao)核聚变才(cai)能实现。”李建刚介(jie)紹(shao)了核聚变的幾(ji)大優(you)勢(shi)：首先，原料储量大。氘-氚聚变反应被認(ren)为相(xiang)对容易(yi)实现，海水(shui)中蘊(yun)藏(zang)了约40萬(wan)億(yi)噸(dun)的氘，可用一百亿年。其次(ci)，氘-氚聚变反应的产物，無(wu)排(pai)放无污染，对环境是友(you)好(hao)的。第三，核聚变反应具(ju)有“固(gu)有安(an)全性”。“所謂(wei)固有安全性，意味(wei)着它什么时候(hou)都(dou)是安全的，就算(suan)发生事(shi)故(gu)，随时都可以停(ting)下(xia)来。”

另(ling)据新華(hua)社(she)，4月12日21时，中国有“人造太阳”之稱(cheng)的全超导托卡马克核聚变实验装置（east）創(chuang)造新的世界紀(ji)錄(lu)，成功(gong)实现稳態(tai)高约束模式等离子体运行403秒(miao)，对探索未来的聚变堆(dui)前沿(yan)物理(li)問(wen)題(ti)，提(ti)升(sheng)核聚变能源经濟(ji)性、可行性，加快(kuai)实现聚变发电具有重要意義(yi)。

这是实验成功后的全超导托卡马克核聚变实验装置（east）控制(zhi)大廳(ting)（4月12日攝(she)）。新华社记者(zhe) 黃(huang)博(bo)涵(han) 摄

“这次突(tu)破(po)的主要意义在于‘高约束模式’。”中科院合肥(fei)物质科学研究院副(fu)院長(chang)、等离子体物理研究所所长宋(song)雲(yun)濤(tao)说，高约束模式下粒(li)子的温度、密(mi)度都大幅(fu)度提升，“这为提升未来聚变电站(zhan)的发电效(xiao)率，降(jiang)低(di)成本(ben)奠(dian)定(ding)了堅(jian)实物理基础。”

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封(feng)面图片来源：中核五公司官方微信号

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