22:54 2021年06月23日
科技
縮短網址
作者:
0 110

據科學家們評估,目前的煤炭儲量,將在200年後告罄。天然氣將在不到一個世紀後枯竭,而石油則在2050年前終結。能源危機已迫在眉睫,全世界科學家危境之下,正努力研制可「馴服太陽能」的托卡馬克裝置。中國科學院合肥物質科學研究院副院長、中國科學院等離子體物理研究所所長宋雲濤教授,向衛星通訊社介紹了核聚變技術將如何改變我們的生活,地球將如何得到拯救。

簡而言之,托卡馬克是一種能夠形成磁場的「甜甜圈形」裝置,在其內部發生熱核聚變反應。反應過程中所產生的能量,幾乎是源源不斷的。

據宋雲濤介紹,俄羅斯是此項野心勃勃科研計劃的主要夥伴之一。他指出,托卡馬克裝置是俄羅斯科學家原創性的偉大發明。現在,全世界的科學家都在努力實現熱核反應堆構想。而此構想,屬於庫爾恰托夫核能研究所的蘇聯科學家們。

中國與其他國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃參與國一樣,正幫助研制首座熱核反應堆。項目所有工作中,中國大約佔9%。首先,是供應電力設備:高壓變電站、變壓器和交直流系統。

© AFP 2021 / CLEMENT MAHOUDEAU
國際熱核聚變實驗堆(ITER)

與此同時,中國也在落實自己的熱核反應堆項目。2018年,在蘇聯研究成果基礎上,中國啓動先進超導托卡馬克實驗裝置(EAST)。科學家們成功使等離子體在1億攝氏度溫度下保持了100秒之久。 到目前為止,是世界紀錄。

11月20日,在科技合作年框架下,中俄核聚變領域專家通過在線對能源合作未來進行了討論。

© AP Photo / Mark Schiefelbein
暫時,ITER僅是試驗型反應堆,還不是熱核電站,主要做大規模試驗平台之用。目前談及核聚變電站和電動汽車還為時過早。可以期待,2025年12月,ITER將獲得首個等離子體。

宋雲濤說:「實現聚變能的可控、持續的能量輸出以及商業化應用還存在眾多的挑戰。這也是全球聚變科學家,包括中俄科學家正在努力的方向。在建成並實現國際熱核聚變裝置ITER的科學目標之後,聚變將會朝向聚變堆和發電的方向邁進。」

熱核反應堆與傳統熱電站或核電站的不同之處在於,不會因溫室氣體排放對大氣造成污染,也不會產生有毒放射性廢物。

宋教授說:「聚變能本身是清潔安全和幾乎無限的能源。通過托卡馬克裝置實現聚變能也是非常安全的,完全受我們科學人員的主動控制。任何時候,裝置運行的主動或被動停止,都不會產生環境污染和人員安全問題。」

隨著熱核聚變技術的發展,各國將不再需要化石燃料,不再需要核電站,這樣,可延長地球的生命。

另外,托卡馬克沒有鏈反應或放射性廢物不受控制的問題,甚至海水也可用作燃料。

宋雲濤指出:「海水中可以提取接近無限的核聚變原料,氘和氚。一升海水所提取的聚變燃料相當於350 升石油所產生的能量。從這點上說,熱核反應堆能產生人類用不完的大量能量。」

儘管此項技術前景廣闊,而且70年前已經談及該技術,但暫時,這種裝置還未實現工業化。到現在為止,還需要不斷努力。

關鍵詞
能源
社區公約討論