把閃電裝進籠子裡:中國人造太陽向實用邁出關鍵一步

青衫老祖博話天下 發佈 2023-01-23T23:19:21.346136+00:00

光明網1月7日報導,近期,中科院合肥物質科學研究院等離子物理研究所核聚變大科學團隊利用有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克大科學裝置(EAST),發現並證明了一種新的高能量約束方式,對國際熱核聚變和未來聚變堆運行具有重要意義。1月7日,國際學術期刊《科學.進展》發表了該項研究成果。




光明網1月7日報導,近期,中科院合肥物質科學研究院等離子物理研究所核聚變大科學團隊利用有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克大科學裝置(EAST),發現並證明了一種新的高能量約束方式,對國際熱核聚變和未來聚變堆運行具有重要意義。1月7日,國際學術期刊《科學.進展》發表了該項研究成果。

中國在「人造太陽」上始終堅持兩條腿走路,一是積極參加國際合作,與歐盟、美國、日本、韓國、印度和俄羅斯一道組織實施國際熱核聚變試驗堆計劃。7方共投資50億美元,目前進展尚可。二是獨立建設「東方號」(EAST,也就是東方)。近年來,中國「東方號」先後實現「1.2億攝氏度等離子體運行101秒」「近7000萬攝氏度等離子體運行1056秒」等創造世界紀錄的重大突破,在全球居領先地位。

「人造太陽」的原材料在地球上近乎取之不盡,且排放無污染,被視為人類「終極能源」。隨著人類社會走向電動化、智能化、數位化,人類對電子和算力的需求都將呈級數增加。加之建立美麗地球需要實施碳達峰碳中和,清潔和可再生能源成為剛性需求,人類必須在降低碳排放與增加電供給方面達成平衡,核聚變裝置即人造太陽的戰略意義變得格外突出。未來世界,誰能夠率先掌握「人造太陽」技術,誰就可以掌握未來社會先機。「東方號」人造太陽能夠領先世界,對於中國來說,意義十分重大。即使國際合作走向失敗,中國也不會在「人造太陽」方面受制於人、落後掉隊。

能量有了,如何存儲、轉化、使用,就成為大問題。就像是馴馬,汗血寶馬有了,如何加以馴服為我所用,使野馬變戰馬,就成為騎兵建設的關鍵。人造太陽也是如此,能夠完成核聚變並釋放1.2億攝氏度的巨大能量,如何加以搜集、存儲而後實現可用性輸出,是必須解決的關鍵技術問題。不然的話,它就永遠是匹「野馬」,無論如何都變不成「戰馬」,就是一個可供觀賞的「大花瓶」,百無一用。而中科院合肥物質科學研究院「東方號」人造太陽團隊所發現並證明的新的高能量約束方式,解決的就是這一重大問題。這無疑是人造太陽從「有」到「用」的重要階梯。

對此,中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子物理研究所所長宋雲濤以「閃電和籠子」來形容。他說:「如果把核聚變反應比喻成一道閃電,那麼我們的主要目的就是把一道道閃電搜集在『磁籠子』里,聚集更高的能量,然後長時間持續地向外穩定輸出這些能量,為人類所用。」「把閃電裝進籠子裡」,這一比喻太形象、太準確,也只有親歷者才能脫口而出。

可以確信,解決了能量搜集、存儲和輸出問題的「東方號」人造太陽,在不久的將來,就將成為中國又一新名片,造福中國、惠及全球。

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