登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
几十年来,能源危机一直是萦绕在人类心头最为致命的梦靥之一,而截至目前最有希望为我们获取“无限”清洁能源的技术仍然是原子聚变。近日,美国麻省理工学院(MIT)宣布正在研制一款全世界功能最强大的超导磁体,不久后会建立全球首个核聚变发电站,让无限能源时代离我们更进一步。
与当今已有的核电站不同,核电站的原理是原子核裂变释放核能产电,主要应用铀等放射性元素。而核聚变发电则是通过将两个轻质量原子融合为一个原子来产生能量,这与在恒星(太阳)内部发生的反应相同。聚变产生的热量可能达到好几亿摄氏度,如果可以利用,这些被释放出的大量热量完全可以转化为“取之不尽”的电力供人类使用。
自20世纪40年代以来,全球科学家一直致力于研发核聚变反应堆。但到目前为止,经过无数次的实验都难以达到令人满意的预期效果。其中最大的难题之一就是难以找到一种可以承受上亿摄氏度的装置来作核聚变反应的容器。
而在麻省理工学院,一个获投3千万美元的新研究项目正在酝酿,并致力于让核聚变技术实现普及。
该项目旨在建立世界首座真正意义上的聚变电站,这个电站200兆瓦的功率将足以与绝大多数现代商业电站相媲美。据介绍,聚变电站的建设迅速且低风险,能在15年内完成。
其中的关键一步就是要建立世界上最强大的超导电磁铁,超导电磁铁也是紧凑型聚变装置托卡马克的重要组件。用于制造超导磁铁的超导材料是一种涂覆有钇-钡-氧化铜(YBCO)复合材料的钢带。
2013年,科学家发现用红外激光脉冲持续照射钇-钡-铜氧化物(YBCO)材料时,它会在室温下短暂地表现出超导性。据实验数据,YBCO制造的超导磁体形成的磁场强度将是迄今最大规模核融合实验所用磁场强度的10倍。
YBCO材料的最大优势是,它能极大降低建造净能量聚变装置所需要的成本、时间和组织复杂性,从而为人们提供接触聚变能的新方法。
SPARC托卡马克实验装置示意图
麻省理工学院与CFS预期在三年内完成超导电磁铁的研究,届时,他们会用这些超导磁铁设计并建设一个紧凑型聚变实验装置SPARC。
要知道,实现核聚变反应并不难,但目前聚变堆的最大问题是输入能量大于输出能量,也就是说为了实现聚变而耗费的能量要超过聚变反应所释放的能量。这是一种得不偿失的过程。
基于SPARC,科学家将能建设两倍大的新型核电站,它能在商业上实现净能量输出,并成为商业聚变堆设计与建设的最终示范。
该项目的另一层意义在于,它将成为大型国际合作项目ITER的补充研究。
国际热核聚变实验反应堆(ITER)项目
ITER是世界上最大的聚变实验装置,目前正在法国南部建造。如果顺利,ITER预计会在2035年输出聚变能。据哈特维希介绍,SPARC的输出功率是ITER的1/5,但它的尺寸却是ITER的1/65。
在可控核聚变领域耀眼的不止美国。由我国中科院等离子体物理研究所承担的EAST先进全超导托卡马克实验装置(人造太阳)近年来也频频取得突破,是世界上第一个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟级的核聚变装置。
这表明我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面继续引领国际前沿。实验成果不仅可为未来国际热核聚变试验堆(ITER)长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持,更为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆(CFETR)的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。相信中国也将在核聚变未来占据一席之地。
注明:能源圈综合整理环球科学大观、DeepTech深科技等媒体相关报道
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,全国政协常委、人口资源环境委员会副主任钱智民一行赴核工业西南物理研究院(以下简称“西物院)调研并召开座谈会。中核集团总经理助理、首席网络安全官孟琰彬出席座谈会。钱智民一行深入中国环流装置实验现场,重点了解了实验装置运行情况和核聚变关键技术攻关情况,并听取了西物院党委副书记刘
作为清洁、稳定的能源,核能在过去半个世纪贡献了全球近一半的低碳电力,为维护世界能源安全、应对全球气候变化、促进世界经济增长作出了重要贡献。当前,核能也是我国优化能源结构、保障能源安全,实现“双碳”目标的重要力量。从“一堆一器”到“核能三步走”,中国核工业走过了艰苦卓绝、光辉灿烂的
《中国能源报》记者近日近距离参观了我国三代“人造太阳”装置——中国环流一号、二号、三号,切身感受到了近年来我国核工业科技的飞速发展,并了解到核能三步走战略对于保障我国能源安全的重要意义。“核聚变反应的主要原料是氘和氚,而氘在海水中的含量非常丰富。若从一升海水中提取出氘,在‘人造太
六天三地,跨越近5000公里。近日,一场中国核工业的追寻之旅展开。今年是我国第一颗原子弹成功爆炸60周年,明年1月15日是核工业创建70周年。为进一步贯彻落实习近平总书记对核工业重要指示批示精神,更好地传播宣传核工业、核科学,弘扬“两弹一星”精神,今年1月15日,中核集团启动了“大国底气从核来
3月19日,中核集团召开新闻发布会,公布了第一批向全球开放的科研设施及试验平台。此次宣布开放的设施包括新一代“人造太阳”的中国环流三号(HL-3)实验装置、紧凑型质子回旋加速器等10个项目。(来源:微信公众号“能源评论首席能源观”文/丁文影)何为“人造太阳”?目前,人类已知核聚变的模式有
据CNBC报道,多年来科技公司和硅谷亿万富翁一直在向核能投资,将可持续能源视为绿色转型的关键。现在,他们有另一个动机来推广核能:人工智能。(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)尽管生成型人工智能以闪电般的速度增长,但核电项目受到严格监管,进展缓慢。这引发了人们的疑问,即核能的进步是
今年全国两会期间,“可控核聚变”的声音出现在首场“部长通道”。“到2025年,中央企业战略性新兴产业收入的占比要达到35%,在类脑智能、量子信息、可控核聚变等方面要提前布局。”国务院国资委主任张玉卓表示。所谓核聚变,即将两个轻元素,融合成一个更重的元素,释放出大量能量的过程。由于这个过
可控核聚变被认为是未来能源的发展方向。在近年来大火的《流浪地球》等科幻作品中,不乏可控核聚变的身影。回归现实,近年来,国内外的可控核聚变研究也频获进展,令人振奋。那么具体到何时才能使用上可控核聚变?目前对于可控核聚变的研究还有哪些问题亟待解决?就上述问题,在今年全国两会期间,记者
在京召开的全国两会上,全国政协常委、民革四川省委会主委欧阳泽华建议,布局重大科技基础设施,支撑可控核聚变领域颠覆性创新及产业化发展。2023年以来,国务院国资委启动了实施未来产业启航行动,明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。欧阳泽华谈道,目前我国已在相关领域取得显著进展,全超导托
先进小型模块化反应堆、第四代核能系统以及热核聚变堆是全球先进核能技术研发焦点,是各国抢占先进核能技术制高点的关键领域。七部门日前联合印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》明确提出,聚焦核能、核聚变、氢能、生物质能等重点领域,打造“采集一存储一运输一应用”全链条的未来能源装备
2月6日,国际热核聚变实验堆(ITER)组织正式确认将托卡马克核心安装标段真空室模块组装合同授予中核工程联合体团队,中核二三作为联合体主要成员单位,成功承接托卡马克核心安装标段真空室模块组装任务。真空室模块组装是将三大部件真空室、冷屏和环向场线圈在装配大厅进行集成组装后,整体吊装到托卡马克
东京电力公司当地时间26日宣布,计划重启的新潟县柏崎刈羽核电站7号机组的核燃料装填工作已经完成。柏崎刈羽核电站总装机容量约为8212兆瓦,是世界最大核电站之一。2011年3月11日大地震后,东电先后报废福岛两座核电站,柏崎刈羽核电站也自2012年3月起关闭。依照日本政府在福岛核事故后颁布的新规,原
开栏语能源产业是国家基础性、战略性、全局性产业,为社会经济发展提供不竭动力。习近平总书记始终高度重视能源领域高质量发展与高水平安全,作出要积极稳妥推进碳达峰碳中和、深入推进能源革命、加快规划建设新型能源体系、确保能源安全、积极参与应对气候变化全球治理等一系列重要部署,为新时代中国
日本东京电力公司15日宣布,日本原子能规制委员会已批准其重启新潟县柏崎刈羽核电站7号机组,当天下午,该机组反应堆开始装填核燃料。福岛第一核电站2011年发生严重核泄漏事故后,东电停运其所有核电站,装填核燃料是东电为重启核电站所做预备工作,重启时间尚不清楚。2007年7月18日,一名记者在日本东
北极星电力网获悉,“核电大省”广东日前发布广东省2024年重点建设项目计划表,其中3个续建核电项目,2个新开工核电项目,7个前期预备核电项目。2024年,广东省将推进惠州太平岭核电、廉江核电一期和陆丰核电5、6号机组建设。值得注意的是,前期预备项目中还包括1个海上浮动堆——华鲲一号科技示范工程
2024年4月9日20时29分,中广核广西防城港核电站4号机组首次并网成功,标志着该机组具备发电能力,向着商业运行目标又迈出了关键一步。并网过程中,防城港核电站4号机组各项参数正常稳定,机组状态良好。后续将按计划执行一系列试验,进一步验证机组具备商业运行条件的各种性能,预计将于今年上半年实现
2024年4月3日19时08分,中国广核集团广西防城港核电站4号机组核反应堆首次达到临界状态,标志着机组正式进入带功率运行状态。4月2日11时18分,华南监督站监督员现场检查核实后,正式签字释放4号机首次临界控制点。4号机组开始执行反应堆达临界操作,经过控制棒提升、硼浓度稀释、提棒达临界等过程,4号
据路透社报道,上周四在布鲁塞尔举行的核能峰会上,亲核的欧洲国家领导人和能源专家呼吁复兴核能,寻求在多年逐渐衰落后重建欧洲工业。(来源:国际能源小数据)扩大核能(一种低碳能源)的政治努力是实现欧洲雄心勃勃的气候目标的一部分。但它面临着一些不利因素,包括缺乏投资、成本超支和延误,这些
3月25日,中广核广东阳江核电站迎来商运十周年,作为我国核电“规模化、系列化、标准化”发展标志性项目,阳江核电站自2014年3月25日首台机组商运以来,已累计实现上网电量3385.86亿度,并于2023年成为国内首个单年度上网电量突破500亿度的核电站,6台机组WANO综合指数均达到满分,为粤港澳大湾区的可
记者今日从中国广核集团(简称“中广核”)获悉,其下属的广东阳江核电站商运10年以来持续高端稳定运行,作为我国核电“规模化、系列化、标准化”发展标志性项目,中广核广东阳江核电站自2014年3月25日首台机组商运以来,已累计实现上网电量3385.86亿度,并于2023年成为国内首个单年度上网电量突破500
尽管经历能登地震后,日本民众对核电安全的担忧与日俱增,但日本重启核电的步伐并未停下,多个核电站都在推进重启工作。而与此同时,日本核电站的退役却十分艰难。3月19日,日本经济产业大臣斋藤健与日本新潟县知事进行电话会谈,寻求当地对重启柏崎刈羽核电站的理解。据了解,柏崎刈羽核电站此前曾因
一批支持核电的国家领导人呼吁复兴核电,希望能够在欧洲核工业衰退多年之后,重建产业链。来源:能源新媒作者:魏然3月21日,首届核能峰会在比利时首都布鲁塞尔举行,会议聚焦核能在减少化石燃料使用、加强能源安全和促进经济发展等全球挑战中的作用。一批支持核电的国家领导人呼吁复兴核电,希望能够
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!