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外媒:中国会成为核聚变发电技术的世界第一吗?

2018-04-20 16:55:21

【编译 观察者网/张珩】几十年来,全球石油的消耗日益加剧,高昂的油价,环境污染的压力让全球对于“清洁能源”的渴求越来越大。

作为未来“清洁能源”的一个可能的发展方向,中国在核聚变领域的发展处于世界领先地位。为此,BBC记者4月18日参观了位于安徽合肥的“科学岛”——中国科学院合肥物质科学研究院。

未来这儿或许将诞生“取之不尽用之不竭”的核聚变能源,有些人将其称之为“能源圣杯”。或者被称为“人造太阳”。并且重要的是,几乎不会产生任何废物。如果核聚变最终成功,其所带来的能源将超越人类最狂野的幻想。

中国的“人造太阳”

在合肥的“科学岛”上,有一座巨大的环形装置不间断闪耀着光芒,装置足足有两层百货大楼之高。它就是全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)的设备。

在EAST内,氢原子不断的融合成氦原子,其产生的热量和温度是太阳的数倍。这个反应由强大的磁力进行控制,如果能持续运行的话,每天都可以产生巨大的电能。

在全世界——包括美国、日本、巴西和欧盟,所有人都想掌握核聚变反应,但是从稳定性来说,目前没有人可以达到中国安徽“科学岛”团队的水平。

去年7月,中国EAST可稳定运行长达101.2秒,成为了世界首个可以稳定运行长达100秒以上的装置。BBC表示,中国EAST装置稳定运行的时间每年都在上升,目前团队已经开始讨论让运行时间延长10倍的可能,运行温度达到1亿摄氏度(观察者网注:太阳核心的温度估算约为1500万摄氏度)。

安全的核能

维持核聚变反应非常困难,从上世纪50年代开始,苏联科学家就提出了核聚变的概念,EAST最早也来自于苏联的设计。

在经过了几十年的发展之后,中国终于取得了最大的进步。“核聚变反应度比传统的核裂变反应堆要安全的多。”中科院等离子所副所长宋云涛向BBC表示,而且“核聚变反应中的‘磁约束’(Magnetic confinement)是可控的。我可以关闭电力供应,完全安全,不会出现任何核危机。”

另外,目前主流的核裂变反应会产生“半衰期”长达数千年的大量核废料,但是相比之下,核聚变反应不会产生任何废物。

昂贵的价格

除了技术上的难题以外,核聚变的另外一个问题则是高昂的价格。

每天仅启动一次反应装置的价格就高达1.5万美元(约9.5万元人民币),这还不计数以百计的科学家和建造反应装置的代价。

虽然目前中国政府正在全力支援这个项目,但是想要看到核聚变发电厂点亮所有的大城市还有几十年的时间。

宋云涛说:“在政府的财政支援下,工程师和科学家可以让核聚变产生重大的突破。”另外宋云涛还补充道:“核聚变项目的消耗将是惊人的,但是我个人认为对于人类的可持续发展至关重要。”

不过,因为技术上的难关和高昂的支出,全球合作也是发展的一个趋势。

中国是位于法国南部的国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)项目的参与者之一,其他的参加者还包括印度、日本、俄罗斯、韩国和美国,该实验堆预计将在2025年开始试验。

人类最狂野的幻想

对于全球领先的中国团队来说,下一步的试验方向将会是建设一个完全成熟的核聚变反应堆,足以用来发电。最终的成果可能是建立一个比现有的大的多的装置,能够无穷无尽的运行,而不仅仅只是100秒。

宋云涛说:“在包括中国在内的所有国家,对于能量的渴求都无比巨大,而中国对于核聚变有清晰的路线图,我们希望能在5年内完成核聚变反应堆的设计,如果成功了,这将是全世界第一座核聚变反应堆。”

如果中国能够成功,那么将能引领全世界能源的发展。另外一方面对于人类来说,核聚变最终带来的能源,可能将会超过人类最狂野的幻想。

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张珩

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