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如果大家了解核武器的话,会知道二种说法:核裂变,核聚变。两者虽只是一字之差,但是原理却完成不同。核裂变原理激发原子进行连链裂变反应,以释放巨大能量,这就是原子弹的基本原则。核聚变原理为利用两个原子核之间的距离非常接近时,它们的吸引力才大于静电斥力,可能聚合到一起同时放出巨大的能量。具体方法,就是让原子弹做为起暴器,制造一个超高温高压的环境,让氕、氘进行核聚变反应,这就是成为氢弹原则,也被称为热核武器。
这两种方式都可以释放巨大能量,其中核裂变较好控制,于是出现可控核裂变技术,也就是目前的核反应堆,人们可以利用其巨大的能量,用于发电等目的,也就是进行和平利用。核聚变则难以控制,目前尚无法进行和平利用,但人们试图实现可控核聚变的梦想一直没有停过,因为它太有吸引力了,它利用的不是铀或钚等非常可怕的材料,而是海水中的氘和氚,属于氢的同位素,可以说非常的安全与环保。
人类早期核研究项目之一,即核聚变,与核裂变的地位同等重要,最早的可控核聚变研究设备于上世纪50年代,于原苏联建成,当称为托卡马克装置,可惜其后的研究陷入了非常大的困难之中。
这种困难最终导致其成为纯正的科研项目,成为前沿技术,也展开相当高水平的国际合作工作。
中国在1956年制定的“十二年科学规划”中,将核聚变研究列入其中,1978年又成立了中科院等离子体物理所,主要从事高温等离子体物理和受控热核聚变及其相关高技术研究,到二十世纪八十年代,建成了中国环流器一号HL-1以及HT-6B、HT-6M等一批有影响的聚变研究。
上世纪90年代初,俄罗斯研究机构将T-7型托卡马克装置赠送给中国,这属于国际合作的一部分。中国称为HT-7超导托卡马克装置,这是一个可产生长脉冲高温等离子体的中型聚变研究装置,一直使用到2013年5月才正式退役。
本世纪前后,人们开始将核聚变研究的方向转向利用超导技术,创新一个进行可控核聚变的环境,由于中国在超导技术领域在国际上处于领先地位,所以提出了EAST项目,中文意思是“先进实验超导托卡马克”,这是中国自行设计研制的国际首个全超导托卡马克装置。虽然美国人抢先已建成了同类设备,但在体积及性能上,与中国相差很远。由于这一项目在设计上的先进性,引得国外的同行纷纷加盟,成为一个真正意义上的国际合作项目。
2006年,EAST成功进行了工程调试,后来从2011年开始二期工程建设,到2015年初,这个试验装置不是一次建成,而是要分成几期进行,不断进行升级与完善。
当然了,这只是试验装置,主要用于技术研究,中国下一步的目标认为:试验核聚变装置,中国聚变工程试验堆,也称为CFETR,有望在2020年前后启动,或者说,向实际应用再近一步。
从目前的情况看,可控核聚变技术变成现实已不是梦想,也许10年到20年即可以看到成果,核聚变反应将在中国人手中变成现实,这对于中国的意义非常大,不仅会有价格低廉的电力,也将中国军舰拥有一个非常可靠与稳定的动力!
以前俄罗斯在这一领域绝对是第一的,更是中国的老师,如今却已落后于中国,差距早已到了追赶不及的水平,只能利用国际合作的机会,向中国学习相关的研究成果,这点上不算丢人。
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