我们知道，人类控制一切的好奇心导致了重大技术进步的发现。 本世纪人类面临的重大问题之一是能源危机。 这意味着必须开发所有必要的方面来进行核聚变。 这 中国人造太阳 它即将实现核聚变并结束能源危机问题。
在这篇文章中，我们将告诉你中国的人造太阳是什么，它有什么特点，以及它对全球能源范式的重要性。
中国的人造太阳是什么
他们称它为人造太阳，因为它使用与我们最近的恒星相同的能源。 这是科学上最有前途的进步之一，技术名称称为聚变： 几十年来大国一直在追逐的近乎清洁的能源. 以至于五十年前据说只剩下五十……
但是，我们似乎越来越接近了。 除其他外，因为中国刚刚打破了最长核聚变反应的记录： 120 亿摄氏度，持续 101 秒。
首先，我们将继续解释什么是真正的核聚变。 传统的核电站通过释放裂变能量来工作。 也就是说，“打破”原子。 因此，用中子轰击的浓缩铀被用来启动核连锁反应。
这些工厂已经运营了半个多世纪。 具体的， 1954年苏联建成了第一座并网核电站。 然而，正如一系列切尔诺贝利核灾难告诉我们的那样，它们并非没有风险。
一方面，我们有不受控制的连锁反应。 虽然后果是灾难性的，但这样的事件是极不正常的。 核裂变的真正问题是它产生的废物，这些废物可能会在数百年内保持危险的放射性。
相反，核聚变或人造太阳 提供安全发电的能力，几乎没有浪费. 由于其低碳足迹，它可以成为应对气候变化的有力工具。
核聚变是如何实现的
它是如何实现的？ 本质上，它将两个轻核结合成一个重核，使它们承受巨大的压力和极高的温度。 该反应还释放能量，因为产生的原子核比单独的前两个原子核质量小。
通常，用于制造人造太阳的燃料是基于氘和氚的同位素。 氘可以从海水中提取，而氚可以从锂中提取。. 这两种元素的绝对丰度都非常丰富，与铀相比几乎是无限的。 例如，一升海水中的氘可以产生相当于三百升石油的能量。
要了解聚变过程中释放的能量，只需考虑几克燃料就可以产生太焦耳： 足以满足发达国家一个人六年的能源需求。
聚变反应也会产生废物。 其中大部分是氦气，一种惰性气体。 但是，也会产生少量源自氚的放射性废物。
幸运的是，它们在裂变对应物之前很久就衰变了。 具体来说，它们可以在不到一百年的时间内被重复使用或回收。 另一方面，聚变过程中产生的中子通量会影响周围的物质，这些物质在没有保护的情况下逐渐变得具有放射性。 所以， 反应堆结构的屏蔽将是另一个关键方面。
中国的人造太阳是如何工作的
好的，现在我们有了我们的氚和氘燃料，以及基本的操作原理。 但是这个过程究竟是如何运作的呢？ 那么，这里开始介绍从理论到实践的陷阱。
正如我们所料，有必要施加非常高的压力和温度。 足以将燃料变成极热的等离子体。 原子必须在至少 100 亿摄氏度的温度下相互碰撞， 有足够的压力使它们如此接近，以至于核引力克服了电斥力。
建立一个粗略的平行度就像克服两个相同极性的磁铁的排斥力，直到你可以将它们粘合在一起。 为了达到这些极端条件，使用磁场和强大的激光束来聚焦燃料。 一旦达到超热等离子体状态，就必须继续添加燃料，同时试图在不破坏反应堆的情况下控制高热排放。
当然， 世界上没有一种材料可以承受100亿摄氏度而不瞬间熔化。 这就是等离子体限制发挥作用的地方，这是通过不同类型的反应堆实现的。
核聚变的最新进展
正如我们最初预料的那样，核聚变的最新发展之一是中国。 2021 年 2 月，中国成都西南物理研究所 (SWIP) 的研究人员宣布，他们的 HL-XNUMXM 反应堆打破了核聚变实验的所有记录。
尽管这是一个复杂的过程，但最大的挑战并不是聚变本身，正如近年来在许多反应堆中所取得的那样。 真正的挑战是随着时间的推移维护它： 很少有人能做超过几秒钟的事情。
这就是 SWIP 科学家获得勋章的地方：他们达到 150 亿摄氏度的温度达 101 秒。 此前的纪录由韩国队以 20 秒保持。
这种类似托卡马克的反应堆标榜为“人造太阳”，但实际上它的温度是太阳核心的十倍。 现在所有的目光都集中在迄今为止最大的国际赌注上：ITER。 这个伟大的项目 涉及35个国家刚刚完成第一期建设。 如果一切顺利，最终的反应堆将能够在 500 年左右产生 2035 兆瓦的电力。
我希望通过这些信息，您可以更多地了解来自中国的人工独奏及其特点。