我国出资总额高达100亿元的“人造太阳”计划将于今年在法国的卡达拉舍动工,这是在本周末召开的东方科技论坛上传出的消息。
会上,上海交通大学校长张杰院士透露,目前在上海,交大、东华等沪上高校都有专家从事该项目研究,并将承担起为我国参与“人造太阳”计划输送人才的重任,他同时呼吁上海要大力培养该方面毕业生。“人造太阳”的真名叫国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程,作为当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目,它旨在在地球上模拟太阳的核聚变,利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源。
在此次论坛上,ITER计划中国办公室副主任罗德隆介绍,自我国在2003年加入了ITER计划谈判,截至目前确定最终承担占总投资近10%的费用,即100亿元人民币左右,其中包括约50亿元人民币的工程建设费。尽管投入巨大,但同时我国也将享受该计划实施过程中产生的全部知识产权。
中国“人造太阳”装置有望30年至50年后发电
中共十七大代表、中国科学院等离子体物理研究所研究员万元熙20日在接受新华社记者专访时说,中国“人造太阳”试验装置已建造成功,真正的“人造太阳”有望在30年至50年后为中国发电。
据万元熙介绍,“人造太阳”制造的是核聚变能,它是模仿太阳的原理,使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核并释放能量。1952年世界第一颗氢弹爆炸之后,人类制造核聚变反应成为现实,但那只是不可控制的瞬间爆炸。“人造太阳”试验装置实际上就是在磁容器中对氢的同位素氘和氚所发生的核聚变反应进行控制。

 资料图:人造太阳装置
“这项研究是国家大力支持的重大科研项目。”同时兼任国家大科学工程EAST超导托卡马克项目总经理的万元熙说。中国投资2亿元人民币,自主研制成功目前世界上能让等离子体运行时间最长的核聚变实验装置,并把它命名为“EAST”。
十七大报告提出要“发展清洁能源和可再生能源”后,万元熙感到非常振奋。他说开发新型清洁能源的任务十分紧迫,中共中央的决策十分正确。
万元熙说,与传统的化石能源相比,核聚变能具有清洁和易采集的特点。每一升水中约含有30毫克氘,通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。地球上仅海水中就含有45万亿吨氘,足够人类使用上百亿年,比太阳的寿命还要长。
万元熙说,由于核聚变能耗资巨大,技术难度超高,世界各国必须携手才能取得突破性进展。中国已正式加入由美国、欧洲、日本、韩国和印度等组成的国际合作项目,共同开发核聚变能反应堆。这一项目耗资100亿美元,中国将投入价值40亿元人民币的自行研制的设备。
“能源对整个人类的可持续发展最重要。”万元熙代表说,“中国政府正在全面考虑能源问题。如果各国都给予充分支持,未来30年到50年将可能建成民用电站。”
我国“人造太阳”实验装置再次成功放电
 新一代热核聚变装置EAST放电过程图像
继去年9月首次成功放电后,我国“人造太阳”实验装置——位于合肥的全超导非圆截面核聚变实验装置(EAST)14日23时01分至15日1时连续放电四次,单次时间长约50毫秒,从而标志着第二轮物理实验的开始。 专家认为,全超导核聚变装置再次成功放电,标志着我国在全超导核聚变实验装置领域进一步站在了世界前沿。
“虽然稍纵即逝,但是放电的可重复性,表明我们的装置在工程上是非常可靠的。”中国科学院等离子体物理研究所副所长武松涛介绍,这轮实验是从去年12月开始对装置进行调试的,实验计划将进行到今年2月10日左右。
“这轮实验的主要目标不是追求放电时间的长短,而是旨在去年获得圆形截面等离子体的基础上获得非圆截面等离子体,这具有重要意义。”武松涛说,随着进一步调试和各系统的磨合,“人造太阳”有可能绽放出更为璀璨的光芒。
根据设计,EAST产生等离子体最长时间可达1000秒,温度将超过1亿摄氏度。“我们将通过一次次调试和实验,获得时间更长、温度更高、参数更好的等离子体。”武松涛说。
2006年9月28日中国科学院等离子体所的“人造太阳”实验装置首次建成并投入运行,在第一轮实验中,获得了电流超过500千安、时间近5秒的高温等离子体。
这个由我国自行设计、自行研制的“人造太阳”实验装置是世界上第一个同时具有全超导磁体和主动冷却结构的托卡马克。它的建成,使我国迈入磁约束核聚变领域先进国家行列。
稳态运行的核聚变堆产生能量的方式和太阳相同,都是在超高温条件下氢(或氢的同位素)的原子核聚变产生巨大能量,因此相关的研究被比作“人造太阳”。
国际热核聚变实验反应堆计划于2006年11月21日正式启动,该计划被称为人类最终解决能源危机的最大希望。EAST比国际热核聚变实验反应堆在规模上小很多,但两者都是全超导非圆截面托卡马克装置。EAST的成功运行,将为国际热核聚变实验反应堆计划作出重要贡献。
我国是国际热核聚变实验反应堆计划的参与国家之一,将承担10%的责任。中科院等离子体研究所将承担起一批部件的研发任务,涉及超导技术、大功率电源技术、遥控技术等。 |