中国科学院等离子体物理研究所今天宣布,我国的超导托卡马克实验装置EAST在全球首次实现了上百秒的稳态高约束运行模式,为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
这个高11米、直径8米、重达400吨的大科学装置就是我国第四代核聚变实验装置东方超环,它的科学目标是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源,所以也被称为“人造太阳”。经过多年研究,科研团队成功攻克了一批国际共性难题,在世界上首次实现了5000万度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行,实现了从60秒到百秒量级的跨越。
稳态高约束运行模式是国际热核聚变实验堆(ITER)计划的基本运行模式,也是未来反应堆需要解决的关键科学问题。
作为国际重要的长脉冲核聚变实验平台,EAST超导托卡马克高约束放电时间实现百秒量级的突破,将为我国下一代核聚变装置的建设和国际核聚变清洁能源的开发利用奠定坚实的技术基础。
太阳的光和热,来源于氢的两个同胞兄弟——同位素氘和氚,在聚变成一个氦原子的过程中释放出的能量。“人造太阳”就是“模仿”这一过程。
目前,人类核电站有序利用的核能都是核裂变过程——由较重的原子核裂变成较轻的原子核,从中获得释放的能量。单位质量释放的能量轻核聚变比重核裂变要大数倍。
目前获得的实验结果具有里程碑性质,标志着中国自行研制的具国际先进水平的中性束注入加热系统已基本克服重大技术难关,为中性束注入系统在2013年投入EAST物理实验奠定了坚实基础。
①∵P=3×104W,I=40A, ∴输出电压为:U=P I =3×104W 40A =750V. ②∵t=0.5s, ∴释放的电能为:W=Pt=3×104W×0.5s=15000J,而释放的电能全部为照明电路供电,又∵P灯=100W, ∴灯泡的工作时间为:t灯=W P灯 =15000J 100W =150s≈0.042h.故答案为:750;0.042.
中国“人造太阳”再获重大突破,一旦成功,将永久解决能源问题