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    核聚變能聯網發電又前進一大步

    2017/8/14 11:00:33

    人類一直在尋找這樣一種能源,它可開發、可持續、安全可靠且取之不盡,與此同時,這種“理想”能源要最終實現商業化。核聚變讓人類可以駕馭太陽和星星,從中獲取史無前例的巨大能源。世界各國的科研人員正試圖在實驗室中實現“人造太陽”的壯舉,他們也面臨著各種阻力。

     

    據外媒6月11日報道,美國田納西大學的研究人員已經成功研發出一項隔離和穩定中心螺線管的關鍵技術,該技術用于正在開發中的國際熱核實驗反應堆(ITER)。此舉將利用核聚變能聯網發電的可行性又向前推進了一大步。相對于目前使用的核裂變技術,核聚變技術可以提供更多的能量,而風險卻小得多。

    田納西大學機械學教授大衛·埃里克、航空航天學教授馬杜·馬杜卡爾和生物醫學工程教授馬蘇德·帕蘭領導的研究小組完成了ITER項目的一個重要步驟,通過實驗成功地測試了隔離和穩定中心螺線管的技術。該實驗裝置是ITER的主架構,同時這項研究也關系到ITER項目的進展。

    馬杜·馬杜卡爾表示:“ITER的目的是實現聚變能聯網發電。核聚變的能量要比核裂變產生的能量更加安全和高效。我們不會再面對像切爾諾貝利和日本的核裂變反應堆發生失控所帶來的危險。此外,核聚變反應幾乎不會產生放射性廢物!

    “人造太陽”的希望

    ITER是介于當前的等離子物理實驗裝置和未來的核聚變發電站之間的一個試驗性步驟,其目標是要建造第一個可自持燃燒的核聚變實驗堆。從技術上說,ITER裝置是一個能產生大規模核聚變反應的超導托克馬克,俗稱“人造太陽”。

    “ITER計劃”是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目。該計劃是人類實現安全、高效、潔凈的聚變能源夢想進程中最為重要的一步。這個計劃在30年的運轉周期里預計耗資超過100億歐元,參與者有包括歐盟、美國、俄羅斯、日本、中國、印度和韓國在內的33個成員國,覆蓋全球60%的人口和80%的GDP。他們聯合起來,組成一個偉大的科學團隊,共享各自的資源,以滿足這一概念實現規模化生產所需的科學與工程技術。

    ITER的使命是證明核聚變能在工程和經濟上的可行性。ITER需要取得技術上的關鍵突破:穩定地越過1022的“聚變三重積”,超過能量的“收支平衡點”,實現10倍的能量增益Q值,證明利用核聚變能在工程上是可行的,并具有實用的經濟價值。

    目前,一座示范性反應堆正在法國南部普羅旺斯-阿爾卑斯-藍色海岸大區的卡達拉舍建造,預計2020年開始運行。這項工程為進一步探索和發展能直接用于商用聚變發電的相關技術,為建造未來的聚變能示范電站,奠定了堅實的科學基礎和必要的技術基礎。

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