终极能源来了？创纪录意味着什么

正支撑人类社会运转的几乎一切能源,从煤、石油、天然气,到风能、生物能,其本质都是太阳能,而太阳上的能量来自内部的核聚变反应。当人类发现太阳产生能量的原理(核聚变)之后,便找到了无限能源的可能性。全超导托卡马克核聚变实验装置,是人类通过科学技术在实验室里复制一个"太阳",目的就是为了寻找人类未来的能源出路。更重要的是,核聚变技术是一项几乎完美的技术,不会产生污染且近乎于无限使用。未来一旦掌握这项技术,人类将踏入无限能源时代。     

依靠恒星的动力来满足我们的能源需求

核聚变能源产业能带来人类历史大突破,意义堪比人类掌握了电力的使用. 我们称为核聚变的过程能在宇宙某处产生大量能量.倘若你想要证据,你只需要看一下夜空:夜空中的每个亮点都是一台天然的核聚变动力反应堆.几十年来,科学家一直试图将恒星的动力源带到地球上,而在2022年2月公布的一项令人震惊的研究结果中,位于牛津郡的卡勒姆聚变...     

受控核聚变研究的进展和展望

核能包括重核裂变和轻核聚变所释放的能量。核裂变会产生长寿命放射性废物,由于公众的反对意见,它的发展受到了一定阻碍。核聚变能是取之不尽,用之不竭的能源。如果实现以氘为燃料的受控核聚变,则可获取2×10~(11)TW·a的核聚变能,若以每年20TW·a速度消费,则可以使用100亿年。如以氘-氚为燃料,也够使用3000万年。所以受控热核聚变一旦实现,世界能源问题就一劳永逸地解决了。它是相当安全的能源。燃烧等离子体一旦建立,任何运行事故都能使等离子体迅速冷却,从而使核聚变堆在短时间内熄灭。在等离子体中的储能非常低：小于1 GJ。它是相当清洁的能源,不产生化石燃料电站所释放的二氧化碳和氧化氮之类的燃烧产物,也不产生长寿命高放射性废物——锕系元素和裂变产物。氚具有放射性,但它的半衰期非常短,仅为12．3年。因此,从长远看,发展核聚变能源对我国乃至全球解决能源问题都是至关重要的。     

核聚变将最终成为未来的能源吗?

由于地球上的聚变燃料储量丰富,人们寄希望于可控核聚变能够最终成为人类未来能源的终极供应者,但经过几十年的发展,人类仍未完全掌控可控核聚变技术.本文介绍了核聚变基础知识及可控核聚变技术的发展现状,力图对这一技术有更加清楚和全面的了解.     

“人造小太阳”何日点亮

<正>万物生长靠太阳。今天支撑人类社会运转的几乎一切能源,从煤、石油、天然气,到风能、生物能,其本质都是太阳能,而太阳上的能量来自其内部的核聚变反应。那有没有可能让人类首次在地球生物进化史上,永久性地获得取之不尽,用之不竭的能源呢?答案是有,并且已经曙光初现了,这个曙光,就是核聚变,俗称"人造小太阳"。     

热核聚变与冷核聚变

能源问题是世界面临的重大问题之一。数百年内,目前的主要能源都将被消耗殆尽。核能中的聚变能被视为人类的最终能源,但由于热核聚变反应条件十分苛刻,至今尚未取得进入实用阶段的突破性进展。因此,实现室温下核聚变的消息一经宣布,立即就导致席卷全球的冷核聚变热。本文从核能利用的原理、聚变反应实现的条件和目前的实验装置等方面对核聚变作了介绍,同时还介绍了冷核聚变研究的情况。     

可更新能量

现在,让我们来讨论一下其他几种可更新的能源。首先讨论地热,然后考察一下海洋动力、水力发电、风力机、光电现象和热核聚变。     

激光点火燃烧核燃料获得重大突破

正[本刊讯]近日,美国劳伦斯一利弗莫尔国家实验室在Science和Physical Review Letters上发表论文,宣布他们的激光惯性约束聚变研究工作获得重大突破,实验中发现了激光点燃核燃料的迹象,核聚变反应释放出的能量比燃料(用于引发核聚变反应)吸收的能量多,核聚变反应产生的能量约是以前记录的10倍。核聚变是1930年代发现的核反应现象。两个质量很小的原子核发生反应,在合成一个质量更大的新原子     

惯性约束聚变

为获取取之不尽、用之不竭的能源,几十年来,世界各国竞相研究受控核聚变.实现受控核聚变的途径有多种,《惯性约束聚变》一文介绍的就是其中的一种,文章对这一领域的研究进展作了评述.     

从核聚变中获取能量

从核聚变中获取能量ＨａｒｏｌｄＰ．Ｆｕｒｔｈ著罗季雄译——从原子核聚变中获取能量的技术，可能在下世纪中叶得到广泛应用本世纪３０年代，当科学家们开始懂得太阳及其他恒星由原子核聚变提供能量后，他们的想法就转向重视这种过程，起先当然在实验室中进行，最终则是...     

受控热核反应与等离子体物理

早在三十年代以前,正当原子核物理发展的初期,就已发现轻核聚变反应释放能量的现象。不久又发现轻核聚变是星体能量的主要来源。但是这种能量在地球上的受控和利用(聚变反应堆)直到现在还未研究成功,而利用后来才发现的重核裂变反应设计出来的原     

燃起“太阳之火”——-谈谈“可控核聚变”

据央视国际报道,近日中国科学家建成世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。这是国家“九五”大科学工程EAST(先进超导托卡马克实验装置)建设项目,制造一个装置实现受控热核(聚变)反应,可以得到无穷尽的清洁能源就相当于人类为自己制造一个或数个小太阳,源源不断地从核聚变中得到能量。报道说,EAST工程是国家“九五”重大科技工程,工程总投资近3亿元,已成功完成首次工程调试,低温调试和磁体通电测试获得通过,预计今年7、8月份正式运行,进行放电试验。     

面向聚变堆的托卡马克稳态先进运行模式的发展

人类文明和经济的持续快速发展有赖于新能源的发现和广泛应用。清洁、高效、几乎无尽的核聚变能源可以成为当前化石能源的有效替代,能够成为人类的终极能源。名为托卡马克(Tokamak)的磁约束装置是当前人类用于研究核聚变产生能源的主要方式之一。为了提高其运行的安全性和经济性,科学家们设计了多种能够使聚变等离子体长时间稳态运行的先进运行模式。这类运行模式的长足发展依赖于高温等离子体物理和核聚变相关技术等领域的研究进展,尤其是对于自举电流和外部驱动电流的研究。托卡马克稳态先进运行模式将成为未来国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)和中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)主要的运行模式。     

我国核聚变之路任重而道远

<正>众所周知,核聚变能资源无限,能够和谐高效地解决人类社会的能源问题、环境问题,推动人类社会的可持续发展,是人类的终极能源目标之一。核聚变能源的诱惑力如此之大,以至于世界各国都不愿只做旁观者,特别是俄罗斯、美国、日本和欧盟等一些重要国家和国际组织,早已着手布局。我国也不甘人后,数十年如一日地发展研究,开启了核聚变研究的创业之旅与逆袭之路。     

中国人造太阳工程调试成功

据息,我国中科院等离子物理研究所经过8年艰苦奋斗建造成全超导的托克马克试验装置,并调试成功。这种装置也“称人造太阳”。之所以被称“作人造太阳”,是因为这个装置产生能量的原理和太阳产生能量的原理一样。太阳能够发出强光,辐射到宇宙空间中去,巨大的能量来自于核聚变反应。这类托克马克聚变装置可以把氘的聚变燃料加热到4亿￣5亿℃的高温区,在这样的温度下发生大量的聚变反应,这将会带来巨大的清洁能源,会给世界带来更加广阔的能源空间。中国人造太阳工程调试成功     

NIF：核聚变产能首次超过消耗

据英国广播公司（BBC）报道，自1997年被称为“人造太阳”的美国国家点火装置（NIF）启动以来，首次实现“产能超出消耗”的核聚变反应，即核聚变产生的能量超过引发核聚变所需的燃料，这让科学家距离实现自持裂变的梦想更近一步。自持裂变可以产生无限多的能量，     

训练人工智能控制核聚变

<正>受到谷歌支持的Deep Mind公司教会一个强化学习算法控制托卡马克核聚变反应堆内部炽烈的电浆。托卡马克（tokamak）是一种甜甜圈形状的容器，设计用来容纳核聚变反应。托卡马克的内部呈现了一幕特别的混沌景象。在极高温下，氢原子互相撞击在一起，产生涡动翻腾的电浆（又称作等离子体），这些电浆的温度比太阳表面更加炙热。解锁核聚变潜力的关键就在于找到聪明的办法来控制和约束电浆。过去数十年来，核聚变一直被认为是未来清洁能源的来源。目前，支撑核聚变的科学理论看起来颠扑不破，所以剩下的就是工程挑战。“我们需要能够将这个物质加热到极高温，让它结合得足够久，让我们从中取得能量。”洛桑联邦理工学院的瑞士电浆中心主管安布罗焦·法索利（Ambrogio Fasoli）说道。     

日本采用真空处理方法证实了冷核聚变

日本电报电话公司最近采用独特的真空处理方式得到了冷核聚变的确切证据。当较轻元素的原子核相碰撞时,会发生核聚变,产生重原子核,并放出巨大的能量。但核聚变向科学家提出的挑战是:原子核带有正电,彼此之间互相排斥,因此必须找到一种方法去克服这一斥力。在热核聚变中,人们是通过加     

美国能源部启动惯性聚变能项目

<正>继2022年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的核聚变实验里程碑之后，美国能源部正在建立新的科研中心，以便激励私营部门在激光驱动氢燃料压缩上取得进展。2023年5月，美国能源部聚变能科学项目宣布公开征集专注于惯性聚变能（IFE）的提案。几十年来，美国能源部一直支持通过压缩小型氢燃料标靶来诱发核聚变的研究，不过那是通过核武器研究项目来实现的。去年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室在激光核聚变点火实验取得成功之后，人们对资助能源生成技术研发的兴趣增加不少。     

孕育中的俄罗斯爆燃式聚变反应堆

1954年,世界上第一颗实用型氢弹在美国比基尼岛试验成功,从那时起,受控核聚变就成了各国核物理学家研究的共同课题,因为核聚变能将是人类未来唯一清洁、有效、且又取之不尽的能源。核聚变反应燃料是氢的同位素氘、氚及惰性气体~3He(氦-3)。氘在地球上蕴藏极其丰富,据测,每1升海水中含