我們知道，人類控制一切的好奇心導致了重大技術進步的發現。 本世紀人類面臨的重大問題之一是能源危機。 這意味著必須開發所有必要的方面來進行核聚變。 這 中國人造太陽 它即將實現核聚變並結束能源危機問題。
在這篇文章中，我們將告訴你中國的人造太陽是什麼，它有什麼特點，以及它對全球能源範式的重要性。
中國的人造太陽是什麼
他們稱它為人造太陽，因為它使用與我們最近的恆星相同的能源。 這是科學上最有前途的進步之一，技術名稱稱為聚變： 幾十年來大國一直在追逐的近乎清潔的能源. 以至於五十年前據說只剩下五十……
但是，我們似乎越來越接近了。 除其他外，因為中國剛剛打破了最長核聚變反應的記錄： 120 億攝氏度，持續 101 秒。
首先，我們將繼續解釋什麼是真正的核聚變。 傳統的核電站通過釋放裂變能量來工作。 也就是說，“打破”原子。 因此，用中子轟擊的濃縮鈾被用來啟動核連鎖反應。
這些工廠已經運營了半個多世紀。 具體的， 1954年蘇聯建成了第一座並網核電站。 然而，正如一系列切爾諾貝利核災難告訴我們的那樣，它們並非沒有風險。
一方面，我們有不受控制的連鎖反應。 雖然後果是災難性的，但這樣的事件是極不正常的。 核裂變的真正問題是它產生的廢物，這些廢物可能會在數百年內保持危險的放射性。
相反，核聚變或人造太陽 提供安全發電的能力，幾乎沒有或沒有浪費. 由於其低碳足跡，它可以成為應對氣候變化的有力工具。
核聚變是如何實現的
它是如何實現的？ 本質上，它將兩個輕核結合成一個重核，使它們承受巨大的壓力和極高的溫度。 該反應還釋放能量，因為產生的原子核比單獨的前兩個原子核質量小。
通常，用於製造人造太陽的燃料是基於氘和氚的同位素。 氘可以從海水中提取，而氚可以從鋰中提取。. 這兩種元素的絕對豐度都非常豐富，與鈾相比幾乎是無限的。 例如，一升海水中的氘可以產生相當於三百升石油的能量。
要了解聚變過程中釋放的能量，只需考慮幾克燃料就可以產生太焦耳： 足以滿足發達國家一個人六年的能源需求。
聚變反應也會產生廢物。 其中大部分是氦氣，一種惰性氣體。 但是，也會產生少量源自氚的放射性廢物。
幸運的是，它們在裂變對應物之前很久就衰變了。 具體來說，它們可以在不到一百年的時間內被重複使用或回收。 另一方面，聚變過程中產生的中子通量會影響周圍的物質，這些物質在沒有保護的情況下逐漸變得具有放射性。 所以， 反應堆結構的屏蔽將是另一個關鍵方面。
中國的人造太陽是如何工作的
好的，現在我們有了我們的氚和氘燃料，以及基本的操作原理。 但是這個過程究竟是如何運作的呢？ 那麼，這裡開始介紹從理論到實踐的陷阱。
正如我們所料，有必要施加非常高的壓力和溫度。 足以將燃料變成極熱的等離子體。 原子必須在至少 100 億攝氏度的溫度下相互碰撞， 有足夠的壓力使它們靠得很近，以至於核引力克服了電斥力。
建立一個粗略的平行度就像克服兩個相同極性的磁鐵的排斥力，直到你可以將它們粘合在一起。 為了達到這些極端條件，使用磁場和強大的激光束來聚焦燃料。 一旦達到高溫等離子體狀態，就必須繼續添加燃料，同時試圖在不破壞反應堆的情況下控制高熱排放。
當然啦 世界上沒有一種材料可以承受100億攝氏度而不瞬間熔化。 這就是等離子體限制發揮作用的地方，這是通過不同類型的反應堆實現的。
核聚變的最新進展
正如我們最初預料的那樣，核聚變的最新發展之一是中國。 2021 年 2 月，中國成都西南物理研究所 (SWIP) 的研究人員宣布，他們的 HL-XNUMXM 反應堆打破了核聚變實驗的所有記錄。
儘管這是一個複雜的過程，但最大的挑戰並不是聚變本身，正如近年來在許多反應堆中所取得的那樣。 真正的挑戰是隨著時間的推移維護它： 很少有人能做超過幾秒鐘的事情。
這就是 SWIP 科學家獲得勳章的地方：他們達到 150 億攝氏度的溫度達 101 秒。 此前的紀錄由韓國隊以 20 秒保持。
這種類似託卡馬克的反應堆標榜為“人造太陽”，但實際上它的溫度是太陽核心的十倍。 現在所有的目光都集中在迄今為止最大的國際賭注上：ITER。 這個偉大的項目 涉及35個國家剛剛完成第一期建設。 如果一切順利，最終的反應堆將能夠在 500 年左右產生 2035 兆瓦的電力。
我希望通過這些信息，您可以更多地了解來自中國的人工獨奏及其特點。