与美国相比,我国的“人造太阳”现在处于什么水平?我们选择“两条腿”走!

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实现人造太阳的途径目前有两个,一个是激光束缚聚变,一个是磁束缚核聚变。

激光束缚聚变的典型代表就是上文提到的国家点火装置,具体原理是通过将外部激光增强到几千万亿倍聚焦到直径为1毫米的氘氚小丸上,瞬时产生压力超过1000亿个大气压、1亿度的高温,进而引发核聚变。

中国 人造太阳 现身 问题来了 太阳好好的为啥还要造

磁束缚核聚变的具体应用为托卡马克装置,通电后托卡马克内部会产生巨大的螺旋型磁场,将悬浮其中的等离子体加热到一个较高温度,终究引发核聚变。

相对激光装置,托卡马克装置结构简单、操作力强,所以很多国家选择了这一线路,比如韩国的KSTAR、日本的新一代热核聚变实验装置JT-60SA,我们中国有了两个,一个是位于安徽合肥的东方超环和位于都的环流器1号,前者研究等离子体束缚时间,后者重点在高密度、高温度下等离子体参数。

事实上,我们中国在托卡马克装置的核聚变领域研究处于世界领先水平。2021年12月我国合肥东方超环实现了1056秒长脉冲高参数等离子体运行,是之前保持记录的2倍还多。

2022年10月中国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培,而等离子体电流达到100万安培(1兆安)是实现聚变能源的前提条件!这意味着我国为实现可控核聚变迈出了重要一步。

其实我们不光压住了磁束缚核聚变,在激光束缚聚变上也获得了较大成绩。NIF使用的间接点火,我国激光聚变装置是直接点火。据我国中科院院士张杰流露,直接点火这类“快点火”方式比间接点火能耗可下落10倍,潜力巨大。

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