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。     

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。     

“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"。     

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。     

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.     

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     

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...     

探秘受控核聚变

<正>科技的魅力不仅仅体现在它的原理方面,而且也体现在它的应用范围。然而,目前在许多科技领域我们仅能探究它的原理,应用的大门却迟迟未能打开。受控核聚变因为是一种能够一劳永逸地解决能源问题的终极手段,因而对人类充满诱惑,散发着无限魔力,可惜,它正属于尚未打开应用之门的领域。自核聚变原理在     

美国人造太阳即将点亮

最近,美国研究人员将用激光点燃一个人造太阳,它就是“美国国家点火装置”,俗称“美国人造太阳”。石油、天然气、煤炭等不可再生的矿物能源,不仅造成温室效应,而且还有枯竭之忧。从长远来看,核聚变能将是人类未来能源的主导形式,被科学家称为“能源危机的终结者”。     

嫦娥四号月背软着陆的重大意义

正在人类的历史上,全球各国已进行过100多次探月活动,人类和无人探测器已经成功着陆过月球数十次。月球有丰富的能源,利用月球巨大的太阳能发电和核聚变发电,能为人类社会的持续发展提供重要支撑,因此世界各国都在积极推进探月工程。然而,从地球上看月球,看到的永远是朝向地球的半个月球,这是因为月球自转的周期与它绕地球公转     

致建国200周年庆典观礼者的一封信

未来的朋友们:你们好!我是来自二○一五年的少年,也是你们的祖先。在你们眼中,我可能是"老古董";但在我们眼中,你们就是"天神"。你们是我们的未来,是我们生命最美的期许。为什么这么说呢?想一想!在你们的时代,可控核聚变的奥秘已经被破解,几乎用之不竭的能源,每日每夜从高耸入云的核聚变电站源源不断地向各地输送着能量,照亮了这个星球的每一个角落。也因为此,荒芜的沙漠、极寒的冰盖、高耸的山岭……地球上的每一个角落,都将变成繁荣与安逸的极乐之地。能源危机消散不见了,饥寒成为过去,贫富差距缓和,人类物质的丰富程度史无前例,超过了我所处的时代最伟大的预言家们的想象。核聚变能的小型化也取得了长足的进步,有了这个成果,人类加速了对太阳系的开发。巨     

美科学家用激光点燃“人造太阳”

能源危机促使人类大胆地寻找替代能源。美国科学家希望利用模拟太阳中心核聚变发能原理,打造出微型“人造太阳”,为将来探索新能源带来希望。美国“人造太阳”于2009年春季首次点火。参与此次科研工作的主要是美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家。     

美科学家用少年先锋激光点燃"人造太阳"

能源危机促使人类大胆地寻找替代能源.美国科学家希望利用模拟太阳中心核聚变发能原理,打造出微型"人造太阳",为将来探索新能源带来希望.美国"人造太阳"于2009年春季首次点火.参与此次科研工作的主要是美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家.     

核聚变能

对于那些今后指望在能源领域中有所作为的科学家来说,设在牛津郡卡尔汉姆市的英国原子能管理局所属的核聚变能研究实验室是一个很好的起步地。在这里进行了两个重     

中国的神光——神光Ⅱ高功率激光实验装置

惯性约束聚变(ICF)研究的长远目标,是实现可控核聚变,为人类提供理想的能源。神光Ⅱ高功率激光装置是由中国科学院、中国工程物理研究院、国家高技术863计划支持的大科学工程项目。该装置是目前我国规模最大、国际上为数不多的高性能高功率固体激光装置,是我国中近期惯性约束聚变重要实验平台。     

能源危机与受控核聚变

能源危机与受控核聚变清华大学电机系博士研究生马振国１前言信息、能源和材料是现代科学技术的三大支柱，而能源是经济发展的火车头。随着工业的发展和社会的进步，能源的消耗愈来愈大，能源危机日益突出，成为制约世界经济发展的主要因素。因而，解决能源危机成为摆在人...     

美国“国家点火装置”即将启动

据美国能源部（DOE）国家核安全局（NNSA）网站报道，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（NIF）取得了重要进展，目前正在开展2009年完成NIF点火的筹备工作——即在实验室条件下实现人类历史上的第一次核聚变点火（用激光点燃一个“人造太阳”）。从长远来看，核聚变能将是人类未来能源的主导形式，被科学家称为“能源危机的终结者”。     

“人造太阳”或破解“核电困局”

<正>近期,中国科学院等离子体物理研究所宣布,世界上第一个全超导托卡马克(EAST)东方超环实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。该装置是我国第四代核聚变实验装置,其科学目标是让氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源,所以也被称为"人造太阳"。     

来自宇宙的能源

走出地球将是未来人类社会可持续发展的必然趋势。21世纪,是人类向海洋、向太空中其他星球探取新能源、新资源的时代。"太阳核聚变"尽显威力我们每天迎接太阳,太阳给予