新华社1月14日报道中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院大科学团队成功研制强流直线等离子体装置“赤霄”,每平方米每秒钟可极速喷射出亿亿亿个粒子!
如同一把性能超强的“激光剑”,为研制“人造太阳”核心材料提供科技利器!
万物生长靠太阳。太阳仅仅一秒钟就可以向外释放大约28600亿亿兆瓦的能量,以目前人类消耗能量的速度计算,可供人类使用大约65万年。
20世纪中叶以来,人类致力研究可控核聚变实验装置,这种被称作“人造太阳”的大科学装置,内部有与太阳类似的核聚变反应机制。
太阳主要由等离子体构成,在太阳内部,每时每刻都在发生核聚变反应,从而产生光和热。
要想产生核聚变,并不是一件容易的事,太阳是由氢、氦两种元素组成的一个巨大的等离子球,在引力的作用下,这个“球”不断向中心收缩,这就会在太阳核心产生大约相当于3000亿个大气压的压力,以及数千万摄氏度的高温,核聚变在这样的环境中才会发生。
如果是在地球上,就需要达到上亿度的高温,没有任何一种材料能够承受得住,所以人们开始研究其他能够产生核聚变的方法,目前主要由两种。
一种是磁约束聚变,通过磁场约束低密度的等离子体,可以在不用达到上亿度的温度下产生核聚变,磁约束聚变装置也被称为托卡马克装置。
另一种是激光惯性约束聚变,把氘氚燃料放置到极其微小的靶丸中,然后用强激光或粒子束照射,靶丸内部压力和温度急剧升高,最终产生核聚变,并向外释放热量,利用爆炸的惯性不断提升温度,持续产生能量。
这些方法的目的,都是希望能够人为的控制核聚变,否则就只能像氢弹一样,核聚变发生的时候,就是毁天灭地的景象。
作为人类最前沿的科技,可控核聚变一直都深受各国关注,我国对于该技术同样非常重视,此次取得的科研成果,将使我国的可控核聚变研究达到一个新的高度。
“赤霄”装置取名自中国古代十大名剑之一的赤霄剑,每平方米每秒钟可极速喷射出10的24次方个——即亿亿亿个粒子,一次可连续运行24小时以上,对新研制的“人造太阳”壁材料充分检测。
在全球能源危机日益加剧的背景下,未来借助“赤霄”,不仅可以更深入地研究核聚变的奥秘,还将为突破清洁能源的应用创新提供可行路径。
为什么要“死磕”可控核聚变技术呢?
作为人类的终极能源,可控核聚变的地位无可比拟。尽管我国在能源领域已取得显著进展,如核裂变、风力、光伏和水力发电等,但这些能源与可控核聚变相比,仍相形见绌。
可控核聚变在技术发展中扮演着基础角色。无论是在人工智能还是其他技术领域,能源始终是关键因素。一旦人类突破能源的限制,技术进步将获得最稳固的支撑。
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