中国核聚变研究获重大突破 或将解决世界能源问题

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数据地图:10月24日，中国研究人员正在升级全超导托卡马克的核聚变实验装置。新华社记者金照片

香港媒体:中国的核聚变研究已经取得重大突破或将解决世界能源问题

据香港媒体报道，物理学家最近在合肥东圃水库一个安静美丽的半岛上创造了一项世界纪录。他们产生了温度高于太阳中心的氢等离子体，它稳定地燃烧了一分多钟。

据香港《南华早报》12月8日报道，核聚变研究人员已经稳定地燃烧了两次电离气体，持续时间相当于同一反应堆4年前创下的纪录。这座科学岛拥有中国最大的一些研究设施。

东方科学与工程管理委员会(Advanced超导托卡马克实验装置)副主任罗广南教授说，以前的一些聚变实验持续了100多秒，但它们就像“骑着一匹烈马”，很难控制不稳定的等离子体。然而，8月份在东方进行的实验更像是一场盛装舞步表演，在这个表演中，被强电磁场屏蔽的环形室内的等离子体被控制在一个高效稳定的h模式。

罗广南说:“这是一个里程碑式的事件，增强了人类使用核聚变能源的信心。”

物理学家认为，高约束模式是未来核聚变发电厂的最佳工作条件，这一分钟的突破在很大程度上归功于中国政府近年来在聚变研究方面的大量投资。

尽管距离这项技术商业化所需的时间仍相差甚远——几十年而非几分钟，但科学家们表示，这一突破表明，中国聚变研究的发展速度远远落后于其他国家。

根据这份报告，这也将有助于加快政府批准建造世界上第一座核聚变发电站，即拟议中的中国聚变工程试验堆(CFETR)。中国在合肥发射了一个强流氘氚聚变中子源，目标是用核聚变技术产生世界上最强的中子束。

当两个氢原子核聚合成一个氦原子时，就发生了聚变。在这个过程中，少量的质量转化为巨大的热量。问题是能够控制这种能量。为了解决聚变控制的问题，世界各地已经建造了许多聚变实验装置，在建的最大设施——法国的国际热核聚变实验堆(ITER)——预计将在2025年点火，产生第一个等离子体。然而，这些装置相对简单，它们不能将聚变能转化为电能。

拟建的核电厂将于2030年投入运行，初期发电能力为200兆瓦，在未来10年内，发电能力将增至约1兆瓦，超过大亚湾所有商业裂变反应堆的发电能力。

中国科学院著名聚变研究科学家万元熙上个月在日本京都举行的国际聚变科学会议上说，他希望未来五年中国核聚变实验堆的建设计划能够得到政府的批准。

中央政府的财政支持使东方团队在过去几年里进行了一系列重大升级，也使在esat上实现一分钟的h模式突破成为可能。相比之下，麻省理工学院的alcator c-mod托卡马克聚变反应堆由于美国联邦政府削减预算而于9月份关闭。在23年的运行中，反应堆创造了许多世界纪录，在运行的最后一天，它创造了最后一项世界纪录——最高的等离子体压力。

来自世界各地的核聚变科学家被中国的资本和机遇所吸引，他们渴望一劳永逸地解决世界能源短缺和环境污染的问题。

许多美国研究人员在东部参与了1分钟的h模式实验。罗广南说:“在我们最近几年进行的每一个实验中，涉及的外国研究人员的数量经常超过100人。”他承认，没有国际社会的共同努力，中国不可能取得如此迅速的进步。

然而，根据这份报告，中国的快速发展引起了其他国家的关注。他们担心，如果中国成为第一个将聚变技术商业化的国家，它将在经济和地缘政治上获得优势。国际热核聚变实验堆项目的其他六个参与者——日本、韩国、俄罗斯、美国、印度和欧盟——甚至讨论将中国排除在该项目之外，因为他们担心中国会利用从国际热核聚变实验堆获得的知识来加快中国热电堆的建设。

然而，如果没有中国的支持，国际热核聚变实验堆(iter)将无法继续运行，该项目已被多年的延期和成本超支所困扰，而中国在该项目中的影响力近年来也显著增加。Iter的中国员工起初是七个参与者中最少的，现在他们是第二多的，仅次于欧盟。

牛津大学圣餐学院院长、英国卡勒姆聚变中心前主任史蒂文·考利教授表示，对于其他国家来说，最好的选择是接受甚至支持中国领导聚变研究。

报道称，但中国政府可能还有其他考虑。虽然cfetr项目的预算尚未公布，但建造聚变反应堆的成本很可能大大超过商用裂变反应堆，而且仍然存在许多技术障碍。

例如，最近的东方实验不得不停止，因为研究人员担心长时间的实验可能会对设备造成不可修复的损害。

该报告称，中国还启动了世界上最雄心勃勃的常规核电厂建设计划，大量投资可能会减少可用于cfetr等大型实验项目的资金。

来源：零点娱乐时刊