核聚變被譽為人類最理想的能源之一,與核裂變相比,核聚變更安全、更清潔、無輻射,而且原材料廣泛,可以說是取之不盡用之不竭,被譽為人造太陽。
只不過核裂變目前威力非常大,在實踐中使用是不現實的,需要一些先進的裝置來約束它,才能產生可控的核聚變,供人類使用。
為了掌握現有的核聚變技術,人類科學家在過去的幾十年裡一直在孜孜不倦地尋找方法,經過多年的努力,人類現在已經掌握了一些技術,許多現有的核聚變技術也在不斷取得突破。
最近,日本的可控核聚變被成功點燃。
據《科學》報道,全球最新、規模最大的核聚變反應堆JT-60SA近日成功點火,成為實用核聚變能源漫長發展程序中的里程碑。
JT-60SA是由日本和歐盟共同建造和運營的超導托卡馬克設施,位於茨城縣的日本原子能開發機構(JAEA)內部,JT-60SA是目前世界上最大的使用超導線圈多卡馬克等離子體的實驗裝置,其外部纏繞著乙個可以產生磁場的超導線圈, 而空腔內部是一團熾熱的電離氣體或等離子體雲,誘導氫核聚變並釋放能量,該裝置可以將等離子體加熱到2億攝氏度並維持100秒左右,已達到受控核聚變點火狀態。
這一技術突破對可控核聚變的發展至關重要,如果這種點火狀態在未來能夠持續更長時間,那麼可控核聚變距離商業應用已經不遠了。
如果日本未來真的能夠控制這種可控的核聚變,全球能源格局將發生巨大變化,日本甚至可能憑藉這項技術重新崛起。
看到這裡,很多人既高興又擔心,為人類離核聚變的商業化越來越近而感到高興令人擔憂的是,許多人擔心如果日本控制這項技術,我們是否會落後於他們
其實你不用擔心,中國在可控核聚變的研發方面也走在世界前列,日本在可控核聚變方面也在不斷取得突破中國的可控核聚變也一直在取得突破。
作為ITER(國際熱核實驗堆)的重要參與者,中國近年來一直在努力推動可控核聚變的發展,也取得了許多技術突破。
我國的核聚變研究開發起步很早,早在上世紀50年代,我國就開始研究開發核聚變,上世紀七八十年代,我國開始把重點放在托卡馬克裝置上。
2024年,西核技術研究所建成中國環行一號(HL-1),這是我國自主設計建造的第一台聚變大型科學工程裝置。
2024年,我國在合肥建成了世界上第一座全超導非圓截面托卡馬克實驗裝置(EAST),同年9月28日,東帝首輪物理放電實驗成功。
2024年,中國環行器2M號裝置專案正式立項。
2024年11月12日,東隅實現1億攝氏度等離子體執行等多項重大突破;
2024年5月28日,東隅創下新的世界紀錄,並成功實現可重複的12 億攝氏度 101 秒和 1在 6 億攝氏度下進行 20 秒的等離子體操作,將 1 億攝氏度的原始記錄延長了 20 秒,增加了 5 倍。
2021 年 12 月 30 日,EAST 實現了 1056 秒的長脈衝高引數等離子體操作。
2024年8月25日,“中國環流三號”取得重大科研進展,首次實現100萬安培等離子體電流下高約束模式執行,再次重新整理我國磁約束聚變裝置執行記錄,突破等離子體大電流高約束模式執行控制、大功率加熱系統噴射耦合等關鍵技術難題, 以及先進的導流板形狀控制。
從這些科研成果可以看出,我國在核聚變研究方面一直走在前列,特別是在托卡馬克裝置方面。
在托卡馬克裝置方面,目前中國、歐盟和日本整體的科研水平是可比的。
而不管是中國、歐盟還是日本,其實都是ITER的重要參與者,大家都在尋求全球可控核聚變的技術突破。
此外,從實際角度來看,可控核聚變要想商業化,單靠乙個國家基本上是不現實的,需要多國合作,盡快實現技術突破,讓可控核聚變真正造福人類。
當然,我相信美國、歐盟、日本肯定會把這些核心技術中的一些掌握在自己手中,然後在適當的時候選擇用它們來限制對方。
對於這種潛在的風險,其實我們並不用擔心,因為目前中國在可控核聚變方面也掌握了很多核心技術,即使沒有歐美的支援,相信中國科學家總有一天會實現核聚變裝置的純國產化。