科幻成真?中科院:未来10年,我国将有望建造核聚变电站发电
能源紧张
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最近 , 我们经常看到限电停产的新闻 , 全国十几个省份陆续出台了限电政策 , 限电停产 , 居民用电也受到了影响 。 为何要在金九银十消费旺季和制造业传统旺季限电呢?
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双减政策的压力还是煤炭价格的不断上涨?其实根本原因在于能源消费结构 。 所以说将来若实现了可控核聚变 , 有了用不尽的干净安全的能源 , 全国就不用限电了 。
什么是可控核聚变?
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核聚变是两个较轻的原子核 , 它们分别为氢的同位素 , 氘和氚 , 然后通过超高温和超高压的情况下 , 聚合为一个较重的原子核氦 , 而在合成的过程中 , 由于中子本身不带电 , 这就造成了在核聚变发生的过程中 , 电子和中子会一同被释放出去 , 这就是核聚变释放能量的过程 。
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这样介绍有些人可能不明白 , 其实太阳燃烧的原理就是核聚变反应 , 氘与氚的热核聚变 。 这种反应在太阳上已经持续了50亿年 , 但是对于我们人类来说 。 它是不可控制的 。 我们通常所称的可控核聚变 , 名为人造太阳 。 这样一解释 , 相信大家都懂了!
可控核聚变有何优势?
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核聚变能可以说是一种取之不尽用之不竭的新能源 。 地球上仅海水中就蕴藏着大约40万亿吨氘 , 一升水能够提炼0.03克的氘 , 其发生聚变反应释放的能量相当于燃烧300升汽油或者燃烧336公斤煤 。 按这样算 , 海水中的氘够我们使用上亿年 。
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这是可控核聚变的一个优势 。 第二个优势是干净安全 。 氘与氚反应不会像核裂变反应 , 不会产生放射性物质核污染 , 不会污染环境 , 是干净的新一代环保能源 。 可控核聚变反应是持续的稳定的 , 它在稀薄的气体中进行 , 是安全的 。 可控核聚变反应 , 对人和生态基本没有影响 。
【科幻成真?中科院:未来10年,我国将有望建造核聚变电站发电】我国的可控核聚变发展情况是什么样的?
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目前来看 , 可控核聚变的方式有两种 , 磁约束核聚变和惯性约束核聚变 。 两者不同的区别 , 磁约束核聚变需要极高的温度 , 通过约束温度极高的等离子材料 , 使其发生巨变 。 而惯性约束核聚变 , 则是通过压力 , 在超高压的情况下 , 促使氘和氚发生的碰撞次数增多 , 从而实现可控核聚变 。
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我们国家的可控核聚变项目中文名叫“东方超环” , 位于安徽合肥 , 是世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置 。 东方超环的目标是实现1亿摄氏度1000秒的等离子体运行 , 这个目标对于今天的人类来说 , 依旧是高不可攀的 。
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今年5月28日 , EAST实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行 。 东方超环的阶段目标是把维持时间延长到400秒 , 然后是1000秒 , 我们相信在不远的将来会不断实现 。 目前 , 我们的核聚变发电站还在设计阶段 , 来自中国科学院的消息则是 , 在未来10年 , 我国有望建造可控核聚变电站 , 进行发电 。
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