6月7日,哈薩克世博會中國館展區內的「人造太陽」核融合多媒體裝置。 (新華社)
6月7日,哈薩克世博會中國館展區內的「人造太陽」核融合多媒體裝置。 (新華社)
核融合與核分裂的原理差異
核融合與核分裂的原理差異

大陸核融合技術獲重大突破,中央電視台4日發布,全超導托卡馬克核融合裝置「東方超環(EAST)」實現了穩定的101.2秒穩態長脈衝高約束等離子體運行,創下世界紀錄。

大陸將核融合翻譯為核聚變,早在2007年建立全球第一個全超導托卡馬克裝置,2013年進行升級。這個裝置是以磁場限制等方法,來獲取高溫下高參數等離子運行的實驗數據,在核融合技術中占有重要地位。

最長穩定 國際只60秒

中國科學院5日也向新華網表示,東方超環是世界上第一個實現穩態高約束模式運行持續時間達到百秒量級的托卡馬克核融合實驗裝置,對國際熱核融合試驗堆計畫(ITER)有重大科學意義。核融合的反應原理與太陽類似,因此,東方超環也被稱做人造太陽。

國際熱核融合是當前世界上規模最大的國際科技合作項目,中國、俄羅斯、美國、歐盟、日本、印度、南韓等7方面合作。ITER計畫是人類探尋未來高效清潔能源的重要途徑,要建造、運行可持續燃燒的托卡馬克型融合實驗堆,驗證融合反應堆的可行性。

東方超環設置在安徽合肥。中科院合肥物質科學研究院指出,實現穩態長脈衝高約束等離子體運行,就是融合堆極待解決的關鍵。過去國際上在這方面的最長穩定時間是60秒,大陸首次突破100秒,未來5年內將是唯一有能力開展超過百秒時間尺度的實驗平台。

核融合裝置 僅4國運行

中國的這座全超導托卡馬克實驗裝置,在2013年完成升級後,是世界上唯一能達到持續1000秒、中心溫度大於攝氏1億度實驗環境的裝置。依據物理學理論,核融合必須在攝氏1億度才能解決氫原子核融合時的斥力問題。

核融合就像太陽發光發熱,在超高溫條件下,利用氘、氚的融合反應釋放能量。而氘跟氚都可以從海水中提取,原料取之不盡,不會危害環境。

全球目前有法國、日本、俄羅斯和中國共4個超導托卡馬克裝置在運行。東方超環主機高11公尺、直徑8公尺、重400噸,是世界上第一個全超導非圓截面核融合實驗裝置,能達到超高溫、超低溫、超大電流、超強磁場和超高真空5個極限。

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