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中国新一代人造太阳的第一次排放

2020-12-07 09:29   来源: 互联网    阅读次数:3756

1号电机,2号电机转速1480转/分钟,系统就绪;4电机转速400转/分钟,系统就绪。12月4日14时02分,中国核工业集团西南物理研究所中国核工业集团西南物理研究所中国循环指挥控制中心大屏幕蓝色电光闪烁实验开始。新一代的"人造太阳"装置-中国二线环流装置(HL-2m)首次正式建成并排放。这标志着我国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、施工和运行技术,为我国核聚变反应堆的自主设计和建设奠定了坚实的基础。


放电温度几乎是太阳芯的10倍。

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核聚变并不神秘,只要氢同位素氘和氚核无限接近,使其聚变反应,就能释放出大量的能量。原理似乎很简单,但要使核聚变易于控制,可以说很难控制核聚反应。


项目主任柳勇说,要实现可控核聚变反应,必须满足三个苛刻的条件:一是温度应高到足以将燃料转变成一亿摄氏度以上的等离子体;二是密度应足够高,以使两个原子碰撞的可能性较高;三是必须在有限的空间内限制等离子体足够的时间。


新建的中国2M循环机组于2009年获得国家原子能机构批准,并由中国核工业西南物理研究所西南物理研究所自主设计建造。它是目前国内最大的参数最高的先进托卡马克装置,是我国新一代先进的磁约束核聚变实验装置。等离子体体积是我国现有器件的2倍以上,等离子体电流容量增加到2.5兆以上,等离子体离子温度可达1.5亿度,实现了高密度、高比压、高自举电流的运行。


放电是将HL-2m真空室中的气体转化为等离子体状态,我们的研究人员将在该装置上进行不同类型的放电,最终目标是将足够多的等离子体加热到超过1亿摄氏度。我们太阳能核心的温度是1,500万到2,000万摄氏度,几乎是太阳核心温度的10倍。只有当等离子体加热到超过1亿摄氏度时,才能实现可控的核聚变。"研究人员说。


实现许多突破,为"中国核聚变"的智慧做出贡献


在HL&2m工厂建设过程中,西南核工业物理研究所联合国多个研究开发单位已进入科学研究的"无人地带",在设备物理与结构设计、特殊材料开发、材料连接与关键部件研究与开发、装配集成等方面取得了许多突破,实现了可拆卸线圈结构,提高了控制操作水平,提高了设备物理实验的研究能力。


研制团队先后攻克了高镍合金双曲薄壁件大型真空容器的成型、焊接变形控制等关键技术,掌握了国际先进异型铜合金厚板的制造工艺,实现了高强度膨胀螺栓组件的自主国产化;成功地研制出第一台国际先进水平的大型立轴脉冲发生器。


以国内研制的第一台大型立轴脉冲发生器为例,其研发团队首先创造了一批独特的技术,克服了六相大电流脉冲发生器、大惯性高速转子、宽带换挡控制和保护系统等技术难题,在开发过程中形成了一批具有自主知识产权的创新成果。


在我国核能发展的"热堆、快堆、聚变堆"三步走战略中,核聚变能源被视为解决能源问题的最后一步,发展核聚变能源不仅是解决我国能源战略需求的途径,而且对未来能源的可持续发展和国民经济的可持续发展具有重大的战略意义。


为实现本世纪中叶核聚变能源应用的目标,HL-2m核聚变装置是我国核聚变技术高质量发展的重要支撑,将使核聚变核物理及相关关键技术的研究达到国际先进水平,成为中国与世界携手开发核聚变能源的国际合作平台。培养和造就一批具有国际水平的核聚变技术领先人才和高层次创新队伍,形成一批具有国际影响力的标志性科技成果,为人类核聚变事业贡献中华民族的智慧和力量。




责任编辑:无量渡口
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