中国开始组装其人工太阳,迈向核聚变能源的新一步
中国在控制核聚变的努力中进入了新阶段,工程师们开始主要组装一个旨在复制一些驱动太阳的物理过程的重大实验设施。
该设施被称为BEST,正在中国东部安徽省合肥市建设。该项目使用超导托卡马克,这是一种依赖强磁场来限制极热等离子体并研究维持聚变所需条件的实验反应堆。
据报道,计划中的建设工作已经完成了一半以上,关键组件自七月以来已运输到现场。工程师们现在已开始组装该设施的中央部分,包括真空室、冷却系统和超导磁体。
真空室将提供研究聚变过程的环境,而冷却和屏蔽系统旨在保护关键组件免受反应堆内部产生的极端条件的影响。强大的磁体将在限制等离子体方面发挥核心作用,防止其与反应堆壁直接接触。
核聚变是驱动恒星的过程。当轻原子核结合形成较重的原子核时,就会发生这种现象,并释放出大量能量。致力于聚变技术的研究人员正在寻求在地球上控制条件下重现这一反应,潜在地提供一种低碳能源来源。
BEST预计将使用氘和氚这两种氢同位素作为主要聚变燃料。当这些原子核融合时,它们会产生氦并释放能量。与涉及分裂重原子的常规核裂变不同,聚变旨在通过结合轻原子核来产生能量。
“人工太阳”这个昵称反映了该设施的科学目标,而不是其物理外观。该项目并不旨在创造一个微型恒星,而是重现使太阳和其他恒星能够产生能量的基本聚变反应。
BEST的建设计划于2027年完成。研究人员希望调查是否能够在稳定状态下维持燃烧等离子体,这是证明聚变反应能够维持该过程所需的极端条件的重要一步。
中国科学家为该项目设定了雄心勃勃的目标,包括到2030年左右证明控制氘-氚聚变产生能量的潜力。然而,商业聚变能源仍然是一个重大的技术挑战,在这些系统能够大规模部署之前,需要进行大量的研究。
BEST的发展是中国对核聚变研究更广泛投资的一部分,反映了国际上开发能够以低碳排放产生大量能源的技术的竞争。世界各地的研究人员正在追求不同的聚变方法,长期目标是将驱动恒星的过程转变为地球上的实际电力来源。
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