1.2亿摄氏度101秒!中国“人造太阳”创纪录意味着什么?

如题所述

现在离应用还是有很长一段距离,首先要劳逊判据三重积,然后Q值要至少大于30,还有要能持续稳定运行。而且,现在九院那边氚的提取速度也不太能满足未来全面普及可控核聚变的需要。

未来,起码要等这空荡荡的聚变工程堆建成才能谈的上应用。


这次看的人挺多的,我就顺便科普一下可控核聚变。

可控核聚变现在基本上是磁约和惯约两条路线,磁约束分别有托卡马克,反场箍缩,和防星器三条路线。

托卡马克是环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnet)、线圈(kotushka)首字母合写,控制原理是由环形磁场和等离子体电流形成的磁场共同组成螺旋磁场来约束等离子体,然后由极向磁场来控制等离子体膨胀。因为微观尺度温度和电子离子动能相关,所以East加热原理是提高电子离子动能。有四种方式,电子回旋,离子回旋,中性束,低杂波。前两种是直接提高电子离子速度,第三种是把离子用电场加速后通过电子室,变为中性粒子,再让中性粒子和托卡马克内粒子进行碰撞来提高其动能。低杂波是引起共振。

仿星器是直接由外界电流形成螺旋形磁场来约束。

反场箍缩主要是蜗壳在做,它是纯欧姆加热。电子温度是几百个ev(几百万度)量级,持续时间是几百毫秒,通过电流最高是一百万安培。科大的ktx现在做的主要是对磁约束等离子体的测量工作,它也在对内部磁场电流等离子体密度的测量方面做出过不少突破,它的另一个目标就是探究托卡马克中的反常输运。

从电阻率公式可以看出,当温度较高的时候,等离子体电阻率快速下降,因此,欧姆加热效果急剧下降。所以,ktx在提高温度上比较困难。

关于仿星器和托卡马克的问题,我之前问过李院士,他回答,国内做最好的仿星器在温度和持续时间方面能达到托卡马克30年前的水平,国外最好的德国能达到托卡马克20年前的水平。

最后,闲话一下East,名字由来是白院长以前写的"十年磨剑终成器,聚变曙光耀东方"。它的做的比较好的地方我所知的,一个是约束时间长,稳定性好,一个是偏滤器做的比较好(用来分离出其他粒子,如反应产生的氦离子)。

惯约方面,原理是用物质包着聚变材料,激光照射,物质外层气化挥发,反冲力将内部聚变材料向内压缩,使其达到三重积。好像是13年吧,美国那边搞了一次实验貌似因为瑞利泰勒不稳定性失败了。而且,惯约那边特别鸡贼地表示,反应放出的能量高于照在聚变材料上的能量。用万院士的话讲,你用一分钱赚了一毛钱,然后告诉我这种方法能赚大钱。顺便提一句,现在搞惯约的不少都是在偷偷研究种蘑菇。

 

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第1个回答  2022-10-23
中国人造太阳创记录意味着我国在这方面有了很大的进展,具有里程碑的意义,而且会对各行各业带来有利的影响,带来各种的利好
第2个回答  2022-10-23
中国“人造太阳”实验刷新世界纪录,意味着人类让核聚变成为取之不竭用之不尽清洁新能源的努力,又取得了一次突破性进展。
第3个回答  2022-10-23
中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),创造了新的世界纪录,
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