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日媒:中国迈出核聚变发电的重要一步 日本YouTuber“太空频道“7月14日刊

日媒:中国迈出核聚变发电的重要一步
日本YouTuber“太空频道“7月14日刊载“中国核聚变人工太阳”迈向实用化。
文章称:像太阳一样,它在地面上产生巨大的能量—中国已迈出实现此类核聚变发电的重要一步。
在中国的聚变研究设施“CRAFT”中,世界上最大的超导磁体已通过最终测试,展示了未来聚变反应堆所需的关键技术。
核聚变预计将成为下一代能源,几乎不排放二氧化碳,且燃料相对丰富。 另一方面,长期以来的一个挑战是如何控制超过1亿度的超高温等离子体并稳定接入发电。
这个项目的重点是中国科学院等离子体物理研究所开发的超导磁体。 在聚变反应堆中,超高温等离子体无法接触容器壁。 在那里,强大的磁场被用来困住空中的等离子体。
换句话说,磁场就像“看不见的轨道”,推动超热粒子沿着预定路径前进。 这样可以防止等离子体撞击炉壁,损坏或熔化容器。
通过测试的环形磁场线圈长21米,宽12米,高3.3米,重582吨,在性能方面是世界上最大的。 未来计划将16个此类线圈合并,形成一个巨大的磁笼,包围整个核聚变反应堆。
作为“点火装置”的中央电磁阀也成功测试。在这次测试中,不仅测试了捕获等离子体的磁铁,还测试了一个重要的磁铁—中央螺线圈。 中央螺线管产生等离子体电流,调节等离子体的形状和约束状态。
如果环形磁场线圈是一个困住等离子体的“笼子”,那么中央螺线管更像是一个“点火装置”,用来产生并稳定等离子体。 据说该中央螺线圈成功工作时功率为60千安,是现有EAST的六倍。
此外,特种钢、绝缘材料、超导线、制造设备和加工技术均在中国开发制造。 超导材料成本也被认为大幅下降,这意味着中国国内供应链支持了核聚变技术。象征中国核聚变研究的装置是EAST,这是一种全超导托卡马克型聚变实验装置。 EAST也被称为“人造太阳”,于2006年完成,在超高温等离子体的长期维护方面取得了显著成果。
该CRAFT是一个研究设施,旨在将EAST开发的技术与更实用的核聚变反应堆连接起来。
此外,中国正推进核聚变工程试验反应堆(CFETR)的建设,目标于2027年底左右完工。
一个主要目标是在2030年前通过核聚变实现首个1千瓦时发电。 当然,这并不意味着商业发电会立即启动。 商业化仍面临许多挑战,如氚作为燃料的保障、炉内材料的耐久性、长期稳定运行以及发电成本。
不过,接近通过核聚变实际提取电力的阶段,是研究史上的一个重要里程碑。 这种超导磁铁的成功表明中国正从实验室的研究转向以发电为目标的工程技术。
核聚变发电将会成为改变未来能源问题的王牌。