1. 人造太陽是哪國的計劃
人造太陽中國最領先。
2017年7月4日,中國科學院等離子體物理研究所宣布,我國的超導托卡馬克(俗稱「人造太陽」)實驗裝置EAST在全球首冊茄虛次實現了上百秒的穩態高約束運行模式,為人類開發利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術基礎。
人造太陽一般指國際熱核聚變實驗堆計劃。
「國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃」是全球規模最大、影響最深州燃遠的國際科研合作項目之一,建造約需10年。ITER裝置是一個能產生大規模核聚變反應的超導托克馬克,俗稱「人造太陽」。
2003年1月,國務院批准我國參加ITER計劃談判,2006年5月,經國務院批准,中國ITER談判聯合小組代表我國政府與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同草簽了ITER計劃協定。
這七方包括了全世界主要的核國家和主要的亞洲國家,覆蓋的人口接近全球一半。我國參加ITER計劃是基於能源長遠的基本需求。
2013年1月5日中科院合肥物質研究院宣布,「人造太陽」實驗裝置輔助加熱工程的中性束注入系統在綜合測試平台上成功實現100秒長脈納運沖氫中性束引出。2020年7月28日,國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃重大工程安裝啟動儀式在法國該組織總部舉行。
2. 人造太陽計劃是哪個提出的
一,
所謂「人造太陽」,即先進超導托卡馬克實驗裝置,也即國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)建設工程,是當今世界迄今為止最大的熱核聚變實驗項目,旨在在地球上模擬太陽的核聚變,利用熱核聚變為人類提供源源不斷的清潔能源。核聚變能以氘氚為燃料,具有安全、潔凈、資源無限3大優點,是最終解決我國乃至全人類能源問題的戰略新能源。
二,原理
受控熱核聚變的條件是必須加熱燃料到億萬度的高溫,把燃料約束到一個局部的小空間中。什麼物質的器皿能夠盛裝上億度的高溫燃料?這成為當前最主要的難題。耐火磚、不銹鋼都不可行,必須採用特殊方式來約束聚變燃料。如果沒有物質的器皿盛裝上億度高溫的等離子體聚變燃料,可否用磁場構造一個磁的容器來鉛擾正盛裝?這就產生了托卡馬克這類磁約束聚變裝置。使用這個裝置,其外面大量的大線圈李搭和磁體會產生一個環形的磁容器,在這個磁容器裡面約束、加熱聚變的燃料,讓它發生聚變反應。過去的60年,近100個大大小小的托克馬克一點點地貢獻了不同特點的技術,才使得我們敢於去建造越來越大的托克馬克聚變裝置。
如何克服巨大的靜電斥力將原子核聚到一起,還要將它們的密度維持在一定水平以防不安全的能量爆發(如氫彈就是不可控的核聚變)。前蘇聯科學家在20世紀50年代初率先提出磁約槐悔束的概念,並在1954年建成了第一個磁約束裝置—形如中空麵包圈的環形容器「托克馬克(Tokamak)」,又稱環流器。一般情況下,在超過10萬攝氏度的磁場中,原子中的電子就脫離了原子核的束縛,形成等離子體。帶電粒子會沿磁力線做螺旋式運動,所以等離子體就這樣被約束在這種環形的磁場中,也叫磁籠。億萬年來,地球上的萬物靠著太陽源源不斷的能量維持自身的發展。在太陽的中心,溫度高達1500萬攝氏度,氣壓達到3000多億個大氣壓。在這樣的高溫高壓條件下,氫原子核聚變成氦原子核,並放出大量能量。幾十億年來,太陽猶如一個巨大的核聚變反應裝置,無休止地向外輻射著能量。
核聚變能是兩個較輕的原子核結合成一個較重的原子核時釋放的能量,產生聚變的主要燃料之一是氫的同位素氘。氘廣泛分布在水中,每升水約含30毫克氘,通過聚變反應產生的能量相當於300升汽油的熱能。採集氘並使之與相關物質聚變產生能量,就是「人造太陽」的原理。根據科學家的分析,如果我們未來能建成一座1000兆瓦的核聚變電站,每年只需從海水中提取304公斤的氘就可產生1000兆瓦的電量。照此計算,地球上僅在海水中就含有45萬億噸氘,足夠人類使用上百億年,比太陽的壽命還要長。
未來的穩態運行的熱核聚堆用於商業運行後,所產生的能量夠人類用數億年乃至數十億年。從長遠來看,核能將是繼石油、煤和天然氣之後的主要能源,人類將從「石油文明」走向「核能文明」。
參考資料:http://ke..com/view/7282.htm
3. 人造太陽:人造太陽真是造個太陽嗎
記者從中國科學院獲悉,東方超環是世界上第一個實現穩態高約束模式運行持續時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置,對國際熱核聚變試驗堆(ITER)計劃具有重大科學意義。由於核聚變的反應原理與太陽類似,因此,東方超環也被稱做人造太陽。
作為當前世界上規模最大的國際科技合作項目,ITER計劃是人類探尋納納歷未來高效清潔能源的重要途徑。ITER計劃將建造、運行一個可持續燃燒的托卡馬克型聚變實驗堆,以驗證聚變反應堆的工程技術可行性。
中科院合肥物質科學研究院EAST團隊介紹,實現穩態長脈茄桐沖高約束等離子體運行是未來聚變堆亟待解決的關鍵科學問題。EAST具有類似ITER的先進技術,未來五年內將是國際上唯一有能力開展超過百秒時間尺度的長脈沖高約束聚變等離子體物理和工程技術研究的實驗平台。
清華大學工程物理系的核物理教授曾實說,盡管一些研究人員對在未來半個世紀內製造人造太陽持樂觀態度,但他對此心存疑慮。他表示,這個實驗是以秒為單位進行的。距離作為可以發電用途還有很長的路要走,這是需要幾十年的穩定、連續的操作。
報道稱,在合肥的實驗中,科學家們使用的是一種環形的托卡馬克裝置生產等離子體,這是由蘇聯物理學家在20世紀50年代發明的。
該裝置還產生強大的磁場,以在有限的空間內控制等離子體洞搜,防止其與反應室的內壁直接接觸。這些設施已經在許多國家使用了幾十年,但都面臨類似的障礙,特別是在保持等離子體穩定方面。
近年來,中國在核聚變研究方面的投入比其他任何國家都要多,因為其他地方的設施都在減少或停止試驗。世界最大的項目是在法國普羅旺斯建造的,但預計到2025年才會進行首次試驗。
EAST由實驗EXPErimental、先進Advanced、超導Superconcting、托卡馬克Tokamak四個單詞首字母拼寫而成,它的中文意思是先進實驗超導托卡馬克,同時具有東方的含意。
為了在近堆芯的高參數條件下研究等離子體的穩態和先進運行,深入探索實現聚變能源的工程、物理問題,中科院等離子體物理研究所在建成超導托卡馬克HT-7的基礎上,提出了HT-7U全
4. 歷經32年花費250億美元,七國合作的「人造太陽」怎麼樣了
太陽在地球孕育了生命,並為人類帶來了取之不盡用之不竭的能量。這些能量都源自於太陽內部進行的核聚變反應,即使現在的太陽“正值青春”,在當今這個資源極需的時代,人們一想到不可再生資源總會枯竭還是會感到不安,於是便萌生了復制太陽的想法。
5. 哪個國家將最先研製出人造太陽裝置
據安哥拉新聞社報道,中國以探索無限而清潔的核聚變能源為目標的「EAST超導托卡馬克」現在已進入總裝的最後階段。這項有「人造太陽」之稱的實驗裝置預計今年三四月建成,七八月份正式進入放電運行實驗。專家介紹說,屆時如能成功完成放電實驗,那EAST就是世界上第一個建成的該類裝置。安哥拉新聞社」於今天發表文章,專門就此事進行了點評:
一旦中國「EAST超導托卡馬克」試驗取得成功,中國將會成為世界上首個建成EAST超導核反應裝置的國家,到時候中國就將擁有世界上首個「人造太陽」。
「EAST超導托卡馬克」項目是由中國科學學會下屬、基地設在合肥的等離子研究所負責實施的,總投資大約為3億元人民幣(合3千7百萬美元),總耗資僅為其他國家建造類似項目成本的十五分之一到二十分之一。新的裝置將是對中國第一代名為HT-7的托卡馬克裝置的升級,HT-7托卡馬克裝置也是由合肥等離子物理研究所在20世紀90年代時建造的,HT-7托卡馬克裝置的建成使得中國成為繼俄羅斯、法國和日本之後第四個擁有此類設置的國家。從2000年開始,專家們在HT-7的基礎上,開始建另一個更大型的代號為EAST的新一代全超導非圓截面托卡馬克裝置。作為HT-7的升級版,EAST能使等離子穩定運行的時間達到16分鍾以上,能獲得一億度以上的高溫,遠遠超出世界上現有最先進的托卡馬克裝置,從2003年開始,該裝置開始進入總裝階段。
多年來,熱核聚變研究一直圍繞著一個主題:實現可控的核聚變反應,造出一個「人造太陽」,一勞永逸地解決人類的能源之需,代替煤、石油等不可再生資源。一種被稱為「托卡馬克」的「人造太陽」實驗裝置由此產生:從海水中提取氘和氚,使其在上億度的高溫下產生聚變反應。1升海水裡提取的氘和氚,在完全的聚變反應中所釋放的能量,相當於燃燒300升汽油釋放的熱能。如果發明一種能夠承受上億度溫度,並且能夠控制氘和氚聚變穩定持續輸出能量的裝置,那就相當於發明一個「人造太陽」,可以給人類提供無限清潔的能源。