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世界最大激光器、被称为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF)正距离其目标越来越近,显示了一个可持续核聚变反应装置正在由梦想逐步成为现实。但由于基础物理研究和工程技术的问题,要使核聚变达到能够稳定输出能量的水平,仍有显著障碍需要克服。
中东的石油、南非的黄金……能源危机已经成为困扰人类发展的重要难题之一。据研究,地球数十万年积聚下来的石油、煤炭、天然气等化石能源总体上还可供人类使用100年左右。而当前使用的核能又因其巨大的安全风险,可持续性并不被人看好。因此,核聚变成为了人类畅想获取“取之不尽,用之不竭”的能源的最佳途径。
依据激光核聚变原理制造的、被称为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF)近日传来消息,在全世界聚变装置中获里程碑式突破。
可控核聚变条件苛刻
上个世纪40年代,德国核物理学家奥多˙哈恩和莉泽-迈特纳发现了核裂变,但无论是利用该反应制造的核武器或是核电站,都因燃料本身以及反应产物产生的巨大辐射,令科学家不得不一直异常谨慎地对待它。
与之相反,太阳释放出的巨大能量,由两个氢原子核合为一个氦原子核的聚变反应而产生。相较于裂变,每个核子释放的能量,也就是每千克聚变燃料释放的能量更多,而且地球上聚变燃料的储量更丰富,更重要的是,燃料以及聚变产生的辐射要远远小于裂变。
只是,所有原子核都带正电,它们之间越接近,静电斥力也就越强,完成聚变最重要的条件就是克服这种力量。太阳因其高达2000万摄氏度的中心温度,以及在自身强大重力的吸引下形成的超高的压力状态,才使得核聚变得以发生并持续。要在地球上完成这一过程,因为引力太小,压力不够,核聚变需要在更高的温度下(这样的温度下物质处于等离子体状态)才能进行。这也是可控核聚变如此艰难的原因。
显然,为满足可控核聚变苛刻的条件,首先要输入大量的能量。当核聚变反应释放的能量大于输入的能量,这一临界条件称之为点火,才有能源应用的价值。实际上,由于创造聚变条件消耗的电能,一般要3倍于它的热能才能生产出来,所以要使能量增益因子等于3时,才能真正地实现得失相当。
中国科技大学物理学院教授王晓方告诉笔者,如同日常生活中点燃柴火一样,点火后不再需要外界供热助燃,柴火燃烧释放的热能足以燃烧新的柴火,并使这样的燃烧释热能够持续,这才是真正实现了点火。柴火相当于核聚变中的等离子体状态物质。
1957年,英国科学家劳逊提出了达到点火的一般性条件,也称为得失相当条件,即劳逊判据。对于氘氚聚变,为了较容易实现,要求等离子体的温度达到1亿摄氏度。
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11月30日,新疆生产建设兵团单体投运容量最大的光伏项目——新疆兵团第一师阿拉尔2GW光伏基地项目(一期)成功全容量并网发电。项目一期装机容量1000MW,其中使用了496.9MW英利高效光伏组件。项目由中国核工业集团有限公司投建,是目前中核集团内单体投运容量最大的光伏电站。由于单批次所需组件量较大
随着北方较强冷空气东移南下,浙江将迎来新一轮的降温,日平均气温过程降温幅度可达6℃~8℃,嘉兴将进入气象意义上的冬季寒潮来袭,何以解忧?核能供热,了解一下!经过近半个月的紧张调试和试运行,中国核电旗下秦山核电核能供热首站3台主循环泵调整到满流量运行,核能供热系统将于11月26日正式开始
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据俄罗斯《共青团报》报道,俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)将在近期向政府提交一份2030年前的核能新技术开发计划,总耗资5060亿卢布。
5月16日,中核环保有限公司、上海电气核电集团、意大利安萨尔多核电公司三方在上海签署合作谅解备忘录及相关项目合作协议。这是中意两国企业务实合作推进今年3月国家主席习近平访问意大利时签署“一带一路”建设谅解备忘录的有力举措,也是中核集团进入欧洲核环保产业市场的创新性大胆尝试。(来源:微
据国外媒体报道,随着清洁能源的呼声越来越高,核能再次成为人们的关注点。在这种情况下,核能初创企业如雨后春笋般出现,它们通过各种各样的创新设计解决诸如放射性废料、熔毁、核扩散和高运营成本等众所周知的核能问题。图示:像这样的北极社区开始探索先进的核反应堆,以解决要求特殊的能源挑战。早
4月17日,中央企业助力东北振兴建设美丽吉林座谈会在长春召开。会上,中核集团中核新能源有限公司与地方人民政府签署燕龙低温供热堆项目合作协议,这是中核集团携手吉林省积极贯彻落实党的十九大精神,推进北方地区冬季清洁取暖,坚决打好蓝天保卫战,振兴东北经济的具体举措。国务院国资委主任、党委
在过去几十年里,北美建立的核电站数量屈指可数,因为群众担心福岛、三里岛发生的核事故会重演,更担心核电站会成为恐怖分子攻击的目标。上周,硅谷那些环境保护者和清洁能源提倡者必定过的很不开心。特朗普总统放弃了奥巴马时代为应对气候变化而制定的一系列管理政策,这位总统表示要终止能源战争。但
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