家人们,最近咱中国牵头搞的人造太阳又有新突破啦!这事儿可太让人激动,也让大伙心里直犯嘀咕,到底啥时候咱能用上这人造太阳产生的清洁能源呢?
先跟大伙唠唠这人造太阳到底是咋回事。其实啊,它的原理就是模拟太阳内部的核聚变反应。太阳为啥能一直发光发热,给咱地球带来光和温暖呢?就是因为太阳内部的氢原子核在极高的温度和压力下,聚合成了氦原子核,这过程中释放出了超级巨大的能量。咱的人造太阳,就是想在地球上人造一个这样的反应环境,让核聚变能为咱所用。
就说咱国家新一代的人造太阳 “中国环流三号”,那成绩相当亮眼。不久前,它首次实现了原子核温度与电子温度都突破一亿摄氏度,综合参数大幅跃升。这意味着啥呢?这标志着咱中国在可控核聚变研究这块,又往前跨了一大步,都进入燃烧实验阶段了,离工程化应用更近了。而且在这次实验里,好多咱们团队自主研发的设备和系统,像加热、控制与诊断这些设备,第一次投入运行,技术指标直接冲到国际前列,还创造了我国核聚变研究的好些新纪录呢。
还有咱们自主研发的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置 —— 东方超环(EAST),也没闲着。今年 1 月,它成功实现 1 亿摄氏度 1066 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,又一次刷新了托卡马克装置高约束模运行的世界纪录。这成绩,在国际核聚变领域那都是相当震撼的,充分展示了咱中国在这方面的强大实力。
大伙肯定想问,这人造太阳整得这么厉害,到底啥时候能变成咱日常用的清洁能源呢?说实话,这事儿还真不好说。虽然咱们取得了不少突破,但要实现核聚变能大规模商用,还有不少难题等着攻克呢。
从技术层面来讲,核聚变反应的条件特别苛刻。要让原子核聚合在一起,温度至少得 1 亿摄氏度,而且得把这高温的等离子体稳稳控制住,不让它接触装置内壁,不然装置可受不了这高温。就像 EAST 装置,面对 1 亿摄氏度以上的等离子体,内壁材料哪怕是熔点 3000 多度的耐高温金属,一旦接触也得迅速熔化。所以得长时间精准控制等离子体,让它不碰内壁,这控制精度得达到毫秒、毫米量级,难度可想而知。
还有啊,核聚变产生的能量咋有效收集和转化成电能,也是个大问题。现在的实验装置只是证明了原理可行,还没真正产生能量呢。正在建造的聚变能实验装置(BEST)预计 2027 年底建成,它将真实产生能量,还会利用聚变产生的中子制造更多聚变燃料,更接近未来反应堆的实际运行情况。但这离真正能把电能接入电网,给咱家家户户供电,还有很长的路要走。
不过,就算困难重重,咱也不能灰心。每一次的突破,都让咱们离梦想更近一步。核聚变能要是真实现商用了,那好处可太多了。首先,它的原料近乎无限,一升海水里提取的氘,通过核聚变反应产生的能量,相当于 300 升汽油燃烧产生的能量。而且,核聚变反应没有放射性污染,生成物是无害的氦,对环境那是相当友好,简直就是解决能源危机和环境问题的 “救星”。
家人们,你们对人造太阳这清洁能源啥时候能用上,有啥想法不?觉得咱们还得多久能实现呢?快在评论区和我唠唠,咱们一起盼着这清洁能源早日走进咱的生活!