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中國(guó)“人造太陽(yáng)”或破解“核電困局”

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2017-07-12 08:35:45
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中國(guó)“人造太陽(yáng)”或破解“核電困局”中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所7月5日宣布,國(guó)家大科學(xué)裝置——世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克(EAST)東方超環(huán)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的10

  中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所7月5日宣布,國(guó)家大科學(xué)裝置——世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克(EAST)東方超環(huán)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。這標(biāo)志著EAST成為世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運(yùn)行持續(xù)時(shí)間達(dá)到百秒量級(jí)的托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。

  EAST高11米、直徑8米、重達(dá)400噸,是我國(guó)第四代核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,其科學(xué)目標(biāo)是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下,像太陽(yáng)一樣發(fā)生核聚變,為人類(lèi)提供源源不斷的清潔能源,所以也被稱為“人造太陽(yáng)”。

  這一里程碑性的重要突破,表明我國(guó)磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的物理和工程方面,將繼續(xù)引領(lǐng)國(guó)際前沿,對(duì)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)和未來(lái)中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆(CFETR)建設(shè)和運(yùn)行具有重大的科學(xué)意義,同時(shí)為人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。


▲中國(guó)“實(shí)驗(yàn)型先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克”反應(yīng)堆

  參考快評(píng)

  蘭順正(時(shí)評(píng)人)

  從技術(shù)角度來(lái)看,真正的“人造太陽(yáng)”可能在短期內(nèi)不能立刻實(shí)現(xiàn),但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,中國(guó)在此項(xiàng)技術(shù)上的突破,將有助于破解中國(guó)的“核電困局”。

  眾所周知,這些年來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與高密度的能源消耗緊緊相連,但是隨著環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排壓力與日俱增,同時(shí)為了減少對(duì)海外能源進(jìn)口的依賴,保障中國(guó)能源安全,我國(guó)大力發(fā)展清潔能源勢(shì)在必行。因此,圍繞是否應(yīng)該大力發(fā)展核電也產(chǎn)生不少爭(zhēng)論,即“核電困局”。


▲EAST成功實(shí)現(xiàn)電子溫度超過(guò)5000萬(wàn)度、持續(xù)時(shí)間達(dá)102秒的超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電。

  贊同的一方認(rèn)為,核電是技術(shù)成熟的清潔能源,與火電相比,不排放二氧化硫、煙塵、氮氧化物和二氧化碳等物質(zhì);與水電、風(fēng)電相比,較少受自然條件的約束,發(fā)電規(guī)模穩(wěn)定;與風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?/strong>等相比,發(fā)電規(guī)模大。同時(shí)目前的中國(guó)核電技術(shù)安全性能比以往大大提高。

  反對(duì)的一方認(rèn)為,核電雖然在發(fā)電期間沒(méi)有大氣污染和二氧化碳排放,但在工程建設(shè)、維護(hù)及拆解過(guò)程中,會(huì)造成大量的空氣污染和二氧化碳排放;熱島效應(yīng)嚴(yán)重,對(duì)環(huán)境影響大;核電站會(huì)產(chǎn)生帶有核輻射的核廢料。此外,雖然核電站采用很多先進(jìn)的安全措施,但也難以抵擋極端的自然災(zāi)害、人為事故、軍事攻擊等造成的破壞。


▲截至2016年1月,中國(guó)核電站分布地圖。(網(wǎng)易新聞)

  最重要的是,“核電困局”的關(guān)鍵在于現(xiàn)在核電站采用的是核裂變發(fā)電技術(shù),在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量放射物質(zhì)隱患,為此采取的各項(xiàng)對(duì)策也都是治標(biāo)不治本。而如果核聚變發(fā)電技術(shù)取得成功,首先不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的放射性物質(zhì),同時(shí)受控核聚變反應(yīng)可在稀薄的氣體中持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行,因此它是干凈且安全的。

  此外,地球上蘊(yùn)藏的核聚變能十分豐富。據(jù)測(cè)算,1升海水中所含的氘,經(jīng)過(guò)核聚變可提供相當(dāng)于300升汽油燃燒后釋放出的能量。因此,中國(guó)“人造太陽(yáng)”技術(shù)的突破將有助于破解“核電困局”。