每經編輯(ji)｜杜宇

據中核五公司官方微信號7月5日消息，日前，中核五公司與中國第一家聚焦聚變能開發的商業公司正式簽訂了全高溫超導核聚變裝置總裝合同，承建全球首個全高溫超導核聚變實驗裝置，這標志著(zhu)中(zhong)核(he)五(wu)公(gong)司在(zai)深(shen)耕核(he)電建造領域(yu)的基礎上，穩步(bu)踏入(ru)核(he)聚變工(gong)程(cheng)領域(yu)，在(zai)探(tan)索人(ren)類世界未來終極能源(yuan)——“人(ren)造太(tai)陽(yang)”超級工(gong)程(cheng)中(zhong)展現新作為。】

磁約束聚變裝置結構

目前，可控核聚變的技術路線大體有三種，分別是重力場約束核聚變，激光慣性約束核聚變和磁約束核聚變。現今，磁約束核聚變研究中，托卡馬克是已發展的最有希望利用熱核聚變發電的技術方案，也被譽為“人造太陽”。托卡馬克(ke)是(shi)一種(zhong)利用磁約束來實現受控核聚變的(de)環形(xing)容器，它的(de)中(zhong)央是(shi)一個環形(xing)的(de)真(zhen)空室，外面纏繞著線圈(quan)，在通(tong)電(dian)時內部(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)巨大的(de)螺旋形(xing)磁場，將其(qi)中(zhong)的(de)等離子體加熱到(dao)(dao)很(hen)高(gao)的(de)溫度，以達到(dao)(dao)核聚變的(de)目(mu)的(de)。

聚變發電

全高溫超導核聚變裝置屬于托卡馬克技術路線，它的(de)全部磁(ci)體系(xi)統，均采用高(gao)溫超導材(cai)料(liao)建造，探索緊湊型高(gao)約(yue)束先進托卡馬克(ke)運(yun)行模式。屆時(shi)，將成為全球首臺建成運(yun)行的(de)全高(gao)溫超導托卡馬克(ke)裝置，率先在完整裝置層面驗證全高(gao)溫超導托卡馬克(ke)技術路線的(de)工(gong)程(cheng)可行性。

磁約束(shu)等離(li)子(zi)體示意圖(tu)

氘氚聚變反應

據上觀新聞，還記得科幻電影《流浪地球2》中推動地球的行星發動機嗎？它所利用的可控核聚變技術，正是科學家們多年來孜孜以求的。“如果實現可控核聚變，人類就可以擁有源源不斷的清潔能源。”2月22日，中國(guo)工程院院士、全超導托卡(ka)馬克(ke)核(he)聚(ju)變實驗裝置牽頭人李(li)建剛在“墨子沙龍”作主旨(zhi)演講。

圖片來源：《流浪(lang)地球2》宣傳海報

隨著人(ren)類(lei)對(dui)能源的(de)需求越(yue)來(lai)(lai)越(yue)大(da)，化石(shi)能源在未來(lai)(lai)兩(liang)三百年可能面臨(lin)消耗殆盡。

當化石能源(yuan)枯竭，未(wei)來如何維持？人(ren)類的(de)終(zhong)極能源(yuan)是(shi)什么？“國際能源(yuan)署曾組織全世界3000個(ge)科(ke)學家為之(zhi)討論了3年(nian)，我也是(shi)其中之(zhi)一，最后(hou)大家得出一個(ge)結論：人(ren)類的(de)終(zhong)極能源(yuan)=80%核聚變+20%可(ke)再生。”李建(jian)剛說。

為何是核(he)聚變(bian)(bian)而不是核(he)裂變(bian)(bian)？核(he)裂變(bian)(bian)的原(yuan)料鈾、釷、钚三類元素在自然界中(zhong)含量極少(shao)，僅澳大利亞、哈薩克(ke)斯坦(tan)、加拿大、俄羅斯儲量較多。核(he)裂變(bian)(bian)時(shi)產(chan)生(sheng)的各種(zhong)射線(xian)會(hui)對人體產(chan)生(sheng)傷害，放(fang)射性物(wu)質(zhi)對周圍環境也會(hui)造成污染(ran)。

“星際旅行也要依靠核聚(ju)變才能實(shi)現(xian)。”李建剛(gang)介(jie)紹(shao)了(le)核聚(ju)變的(de)幾(ji)大優勢：首先，原(yuan)料儲量(liang)大。氘(dao)-氚(chuan)聚(ju)變反(fan)應被認(ren)為相對(dui)容易(yi)實(shi)現(xian)，海水中蘊藏了(le)約40萬億(yi)噸的(de)氘(dao)，可用一百億(yi)年。其次，氘(dao)-氚(chuan)聚(ju)變反(fan)應的(de)產物(wu)，無(wu)(wu)排放(fang)無(wu)(wu)污染(ran)，對(dui)環境是友好的(de)。第三，核聚(ju)變反(fan)應具有(you)“固有(you)安(an)全(quan)性(xing)”。“所謂固有(you)安(an)全(quan)性(xing)，意味著它什么時候都是安(an)全(quan)的(de)，就算發生事(shi)故，隨時都可以(yi)停下來(lai)。”

另據新華社，4月(yue)12日21時，中國(guo)有“人(ren)造太陽”之稱的(de)全超(chao)導托卡馬克核(he)聚(ju)變(bian)實(shi)驗裝置（east）創造新的(de)世(shi)界(jie)紀錄，成功實(shi)現穩(wen)態高(gao)約束模式等離子體運行403秒，對探索未來的(de)聚(ju)變(bian)堆(dui)前沿(yan)物理問題，提(ti)升核(he)聚(ju)變(bian)能源經(jing)濟性、可行性，加快實(shi)現聚(ju)變(bian)發電具(ju)有重要(yao)意義。

這是實驗成功后的全超(chao)導托卡馬克核聚變實驗裝(zhuang)置(zhi)（east）控制大廳(ting)（4月12日攝(she)）。新華(hua)社(she)記者 黃博涵 攝(she)

“這(zhe)次突破的主(zhu)要意義在于‘高(gao)(gao)約束模式’。”中科院(yuan)合肥物(wu)質科學(xue)研究(jiu)院(yuan)副(fu)院(yuan)長(chang)、等離子(zi)體物(wu)理(li)研究(jiu)所所長(chang)宋云濤(tao)說，高(gao)(gao)約束模式下粒(li)子(zi)的溫度(du)、密度(du)都大(da)幅度(du)提升(sheng)，“這(zhe)為提升(sheng)未來(lai)聚變電站的發(fa)電效率，降低(di)成本奠定了堅實物(wu)理(li)基礎。”

每(mei)日經濟新聞綜合中核五(wu)公司官方微信號、新華社、上觀新聞

封(feng)面圖片來源：中核五公司官方(fang)微信號