刷新世界纪录!“人造太阳”运行1056秒,“下一代电池”有戏了?

文:小远
根据中新社北京1月12日的报道 , 截止2021年底 , 国内已有29.8万家企业获得有效发明专利 , 比上年增长5.2万家 。 国内企业有效发明专利共190.8万件 , 同比增长22.6% , 高于全国平均增速5% 。
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由于发明专利申请对技术方案的创造性要求很高 , 不仅需要正式审查 , 而且需要实质性审查 , 因此最终获得相应专利权的发明具有较高的技术价值 。 其中 , 我国高新技术企业拥有的有效发明专利高达121.3万件 , 占国内企业总数的63.6% , 这些专利无疑证明了 , 中国高科技市场主体的创新能力和创造力都在不断增强 。
科技是第一生产力 , 纵观古今中外 , 人类社会的每一次进步都伴随着科学技术的进步 , 我国的GDP也随着科技的发展连续两年突破了100亿 。 伴随着科学技术水平的不断发展 , 新能源的研发和利用也成为重中之重 , 像是太阳能、风能、水能等一切可利用的能源 , 我国都在大力支持 , 如今就连核聚变这种世界上的技术难题也有了新的突破 。
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刷新世界纪录!“人造太阳”运行1056秒,“下一代电池”有戏了?】就在今年辞旧迎新之时 , 中科院位于合肥的“人造小太阳”实验装置又传出了一个好消息:它实现了1056秒的长脉冲高参数运行 , 打破了自己的世界纪录 , 继续保持世界领先地位 。 也就是说 , 世界上第一个由核聚变点亮的灯泡将在安徽实现 , 而这份殊荣就属于中国 。
人造小太阳不是照亮世界的人造小太阳 , 而是利用太阳内部的能量产生机制在地球上制造和利用能量的一种方式 , 真正的科学名称叫“可控核聚变” 。 太阳利用巨大的引力聚合氢原子并释放出巨大的热能 。 如果我们能收集到太阳在一秒钟内产生的能量 , 那就足够人类使用几百年了 。
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爱因斯坦在100年前发现了质能方程的奥秘 , 人类在质量和能量之间的关系方面取得了重大突破 。 然而 , 转换材料中的能量是非常困难的 , 燃烧等方法只能停留在表面 , 质能转化率很低 。 例如 , 煤燃烧获得的热能仅相当于质能转化率的30亿分之一 , 而石油和原油的燃烧约为22亿分之一 。
核聚变是迄今为止人类发现的获得最大质能转化的方式 , 质能转换率可达0.7%左右 , 来自太阳核心的能量辐射就是通过核聚变释放的 。 我们的地球能够接收太阳的能量大约为20亿分之一 , 相当于每秒490亿千瓦时的电能 , 也相当于1000万座三峡大坝的总发电量 。 这种能量看起来很大 , 但实际上是由不到4kg的物质转化而来的能量 。
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全世界的科学家渐渐明白核聚变能源好处 , 并一致认为“这将会是人类能源的终极解决方案 。 ”也就是说 , 如果我们能够完美解决核聚变能源技术 , 人类将获得取之不尽的能源 。 科学家们还发现 , 我们实际上可以用从海水中提取的氘来代替氢 , 这对实验更为方便 。
如今 , 利用核裂变原理 , 人类建造了数百座核电站 , 核聚变的应用却远远落后 。 理论上 , 核聚变确实可以产生稳定的能量 , 而且与核裂变不同 , 核聚变不会产生放射性污染 , 因此它是一种绿色无污染的清洁能源 。
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