1993年12月31日,李洪涛在被枪决的前一天,发明出了无刷电机,帮助我国完成了在电机技术领域的突破,而他也因为这次发明,被免除了死刑。
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如此荒诞的真实故事,体现出了国家对于人才的渴望,这时候就有人提出了一个疑问:“如果我在监狱里实现了手搓可控核聚变,能否免除死刑?”
这样的想法看似无厘头,却让人们知道了可控核聚变这个命题,科学家们在很早之前,就利用核聚变制造出了核电站,从而解决了用电难题。
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时至今日,中国又发明了一项黑科技,它能够用1克燃料,产生出等同于8吨石油的能量,如果这项技术能够稳定下来的话,那么石油时代或将被终结!
实验室里的“太阳”
人类之所以能够成为地球上的顶级猎食者,是因为人类能够利用火焰和工具帮助狩猎和发展。
人类崇拜太阳,是因为太阳提供了光和热,满足了生物所需的能量,而科学家们在无数年来,也一直在试图制造“人工太阳”。
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太阳是宇宙中最耀眼的存在之一,它之所以能不断释放巨大的能量,是因为太阳内部一直在进行核聚变反应。
科学家们发现了这一点,并企图按照太阳的运行方式进行复刻,然而核裂变的不可控,却让无数科学家头疼不已。
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如果人类真的能够复制太阳的能量生成方式,那就意味着人类将拥有了用不完的清洁能源。
可是“可控核聚变”在原理上非常简单,就是通过特定的设备和技术,把两个较轻的原子核(通常是氘和氚),在高温高压下合并成一个较重的原子核,从而释放出大量的能量。
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根据科学家们测算,1克燃料能产生的能量相当于8吨石油,而且不会排放温室气体,这简直就是理想的未来能源。
可以说,只要谁掌握了可控核聚变,谁就掌握了未来的能源,然而理想很丰满,现实很骨感。
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想要在地球上造出一个“太阳”,可不是一件容易的事,核聚变反应需要非常高的温度和压力,这样才能让原子核克服彼此之间的排斥力,顺利融合在一起。
科学家们为了实现可控核聚变,科学家们想尽了各种办法,提出了很多不同的技术方案,终于找出了“磁约束聚变”和“惯性约束聚变”这两种相对靠谱的解决方案。
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磁约束聚变是利用强大的磁场将高温等离子体约束在一定的空间内,而惯性约束聚变则利用高能激光束或粒子束对燃料靶丸进行压缩和加热,从而引发核聚变反应。
理论上的想法想要变成现实,还需要很长的路要走,因为就以目前的科技水平,无法制造出能够承受上亿度高温的“容器”,也无法稳定地控制高温等离子体的生成。
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科学家们在可控核聚变领域探索了数十年的时间,已经能够在实验室里完成相关的项目,但是如何将其变成商业化、平民化的运用,仍是一个难题。
但这个难题,中国已经走出了最关键的第一步!
中国“人造太阳”的发展之路
上世纪五十年代,钱学森、邓稼先等老一辈科学家毅然回国,投身于“两弹一星”的伟大事业,他们在极其艰苦的条件下,铸就了中国的“核盾牌”。
在“两弹一星”精神的激励下,中国科学家开始将目光投向了可控核聚变这一更具挑战性的领域。
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1965年,中国科学院成立了等离子体物理研究所,标志着中国正式开始了可控核聚变的研究。
1984年,中国第一个托卡马克装置“环流一号”建成并开始运行,这标志着中国在磁约束聚变研究方面迈出了重要一步。
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2006年,中国加入了国际热核聚变实验堆计划,与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国一起,成为这个计划的七个成员之一。
中国不仅参加了ITER项目,还自主研发了一系列可控核聚变项目,其中最具代表性的就是“中国环流器二号A(HL—2A)”装置。
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HL—2A装置是中国目前最大、参数最高的托卡马克设备,也是全球首个实现偏滤器位形运行的核聚变实验装置。
2009年,中国的HL—2A装置实现了高约束模式的放电,这标志着中国在磁约束聚变研究方面取得了重要进展。
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2023年,中国建成了新一代的“人造太阳”中国环流器三号(HL—3)装置,并成功进行了首次放电,取得了重要进展,这意味着中国在可控核聚变方面,已经遥遥领先于世界。
HL—3装置的建成,不仅是中国可控核聚变研究的里程碑,也为世界可控核聚变研究做出了重要贡献。
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可是实验室里的太阳,终究无法普惠整个人类,因此人造太阳如何从实验室走向普通大众,就成为了一个天大的难题。
相信中国科学家们能够克服这个问题,为中国老百姓带来廉价的能源,让全世界各国人民,都能够享受科技带来的美好生活。
写在最后
从最早的钻木取火开始,人类对能源的追寻一直没有停下,现在我们已经用上了核能,这个过程中的每一步都在不断进步。
控制核聚变技术,就像是未来的一道光,寄托了人们对清洁能源的希望和梦想。
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尽管可控核聚变技术距离商业化应用还有很长的路要走,但中国科学家和企业家们,正以“敢上九天揽月,敢下五洋捉鳖”的勇气和决心,朝着这个目标不断迈进。
相信在不久的将来,中国的“人造太阳”将会走进千家万户,为人类的持续发展提供源源不断的能量。
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当然,可控核聚变技术的突破,并不意味着人类可以高枕无忧。
如何安全、高效地利用核聚变能源,如何防止核技术扩散,如何应对可能出现的风险和挑战,都是需要认真思考和妥善解决的问题。
科技是一把双刃剑,只有秉持和平利用、安全可控的原则,才能让科技更好地造福人类,而不是带来灾难。
参考资料:
1:新浪财经,重大突破!我国掌握可控核聚变高约束先进控制技术。(2023-08-29)
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2:每日经济新闻,1克燃料可产生约8吨石油的能量,将彻底替代石油!这种技术中国厚积薄发。
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3:中国新闻网,中国可控核聚变实验装饰获重大突破,领先世界。(2012-07-13)
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