【投资100亿的中国“人造太阳”进展到哪了?】
全超导托卡马克核聚变试验装置(EAST),又称“人造太阳”,是迄今为止最强大、最有前途的托卡马克。和核裂变一样,托卡马克也是一种清洁能源,但其风险甚至比传统核电站更小 。中国人造太阳项目开始于2006年,是个长期的科学项目,旨在实现清洁、可持续的核能,随着时间的推移,项目不断取得进展。
在2016年,中国科学家建造了一台名为HL-2M的大型聚变装置,该设备可以在数秒钟内达到1亿度的高温,这是聚变反应所需的温度。在2020年底,中国的HL-2M聚变装置成功实现了连续运行1000秒的目标,这是中国在这方面的重大进展。后续又连续取得突破,成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录。
这标志着我国核聚变研究又获得重大突破,也为人类获得可控核聚变能源,奠定了商用的物理和工程基础。但要产生核聚变,得在高温高压的环境下,比如,在太阳中心,氢可以在1500万度K的高温和2000亿个大气压的高压下聚变成氦。而在地球上没有那么高的压强,要发生聚变,温度就需要达到上亿度。因此,在地球上实现核聚变是非常难的。而中国的“人造太阳”,恰恰就把可控核聚变,做到了1亿度高温,还坚持了101秒。而最开始时,人类只能做过50毫秒。
到2021年,中国在人造太阳项目上的总投资已经超过了100亿元人民币。这些资金主要用于建造和运行聚变装置、研究聚变技术、开发相关设备,以及很多技术的研发,包括提供超导电缆、真空容器和变压器等。
中国下一代人造太阳计划的核心是次世代聚变实验装置(CFETR),预计将于2030年左右建成。这个项目将是世界上最大的聚变装置之一,能够在未来产生可持续的清洁能源。尽管我国的人造太阳项目仍然处于研究和开发阶段,仍需进一步的投入和技术突破才能实现商业化应用。但是,我国在核聚变技术方面的不断取得进展,有望为未来提供更加清洁和可持续的能源选择,如果我国科学家制造成功这样一个“人造太阳”,那么中国必将成为引领人类实现能源升级的领路人,对于整个人类世界将是比工业革命更能推动社会进步的又一次科技革命。