核聚变发电有望了?我国核聚变装置已能放电,电流已达250万安培
提起“人造太阳”,我们都会想到可控核聚变,想到托卡马克装置,这种热核聚变反应堆被认为是解决人类未来电能等能量需求的绝佳方式,因为它可控热核聚变可以稳定的产生极高的能量,而且清洁无污染,是最理想的电能等能量的来源渠道。
正因为如此,世界上的主要国家都在可控核聚变的研究上下了很大功夫,并且一起组织了这方面的一个国际合作项目——国际托卡马克装置,我国也参与其中,它是世界上在建的最大、最复杂的磁约束核聚变装置,用来检验核聚变发电的可行性和效率值。
除了这个国际合作项目之外,我国也在建造自己的可控核聚变实验装置,合肥市和成都市都有这方面的试验装置。据央视新闻等媒体报道,今年12月4日14时02分,位于成都市的中国环流器二号M装置(HL-2M)建成并实现首次放电。专家认为这意味着我国已经掌握大型先进托卡马克装置的设计、建造和运行技术,为今后我国核聚变堆的自主设计与建造积累了丰富经验。
据介绍,“中国环流器二号M装置”是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置,是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置,可以制造出大量的等离子体,其温度可达1.5亿℃,电流能力提高也到2.5兆安培以上,也就是250万安培,这是相当大的电流,我们平时家庭用电的电流只是15安培左右。
中国环流器二号M装置由中国核工业集团西南物理研究院自主设计和建造,并联合国内多家研制单位,在装置结构设计、特殊材料研制、关键部件研发和总装集成等方面取得了多项突破,为后续我国在这方面的发展培养了技术、制造和经验基础。
其实此前中核集团已经先后发展了多种类型的磁约束聚变研究装置,建成了中国环流器一号、新一号和二号A装置等,取得了系列重大科研成果。而二号M装置则能实现高密度、高比压、高自举电流运行,被认为是我国吸取ITER的极佳平台,它的建成和成功运行,以及在运行过程中积累的经验,必将帮助我国在可控核聚变发电领域开发事业中实现跨越式发展。
近日不少媒体报道了英国的可控核聚变装置——“能源生产球形托卡马克”(STEP)已启动,在接下来的5年中将投入2.22亿英镑用于设计开发,到2032年10开始建设,计划于2040年开始运营,当下正展开核聚变反应堆选址活动,从其时间规划上来看,英国要到20年后的2040年才可能出现核聚变发电站,目前来看还是八字没一撇的事,而我国的可控核聚变装置已经开始放电试验,相信我国在可控核聚变发电站建设上会走在英国等国家的前面。
参考资料:
《中国青年报》12月4日文章《我国最高参数“人造太阳”在成都建成》
《科学网》12月4日文章《英国正向建设全球首座核聚变电站迈进》