2019-11-28・旺報-綜合報導

2019-11-28・旺報-綜合報導
陸新一代「人造太陽」 擬明年運轉

中國環流器二號M核聚變裝置 探索清潔能源

第一屆「大陸磁約束聚變能大會暨聚變能活動周」25日於四川省樂山市舉行。中核集團核工業西南物理研究院院長段旭如於會上表示,大陸新一代的可控核聚變研究裝置「中國環流器二號M」目前建設順利,預計2020年投入運行,開展相關科學實驗。而與大陸同類裝置相比,「中國環流器二號M」採用更先進的結構與控制方式。

「中國環流器二號M」是大陸新一代的可控核聚變研究裝置,位於四川成都,由中核集團核工業西南物理研究院承建,是開展聚變堆核心技術研究的關鍵平台。核聚變產生能量的原理與太陽發光發熱相似,因此在地球上以探索清潔能源為目的的可控核聚變研究裝置,又被稱為「人造太陽」。

等離子體達攝氏2億度

「中國環流器二號M」以氫、氘氣體為「燃料」,通過把它們注入裝置並擊穿、打碎,產生近離子體,來模擬核聚變反應。
2019年6月,伴隨著主機線圈系統的交付。中核集團核工業西南物理研究院院長段旭如表示,目前工程安裝進展順利,預計在2020年,「中國環流器二號M」就可以投入運行,並且展開相關科學實驗。
據介紹,與大陸同類裝置相比,「中國環流器二號M」裝置採用了更先進的結構與控制方式,等離子體溫度將有望超過攝氏2億度,該裝置將為大陸參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)相關實驗與運行,以及未來自主設計建造聚變堆提供重要技術支撐。

陸辦磁約束聚變能大會

第一屆大陸磁約束聚變能大會暨聚變能活動周25日至29日於四川省樂山市舉行。會議及活動周集中展示、總結、交流大陸磁約束聚變科研、技術和相關的企業創新成果,凝聚大陸磁約束聚變力量。這是大陸首個為磁約束聚變科研、工程和企業人員提供的綜合性交流平台,未來將成為大陸磁約束聚變界的成果發布地和未來發展的風向標。

新一代的可控核聚變研究裝置「中國環流器二號M」目前建設順利,預計2020年投入運行。圖為磁約束核聚變示範堆示意圖。(取自澎湃新聞)
新一代的可控核聚變研究裝置「中國環流器二號M」目前建設順利,預計2020年投入運行。圖為磁約束核聚變示範堆示意圖。(取自澎湃新聞)

美PLX實驗 控制核聚變產生能量

透過把氫原子碰撞在一起,進而產生取之不盡、用之不竭的能量,還能實現零排放這一核聚變過程,被視為能源生產領域的「聖杯」,過去一直被視為癡人說夢,但隨科技不斷發展,如今科學家們可能向可行的核聚變能邁進了一小步。美國趣味科學網站報導,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室正進行一項等離子體線性實驗(PLX),旨在結合目前兩種核聚變方式之長,另闢蹊徑,實現可控的核聚變。
科技日報報導,核聚變的潛力在於,它能產生大量能量。因為每當兩個氫原子聚變成氦時,它們中的一小部分物質就轉化為巨大能量。聚變能具有資源無限、不污染環境、不產生高放射性核廢料等優點,因此一直被視為能源生產領域的「聖杯」。如同人類賴以生存的太陽和其他恆星一樣,就是一個天然的聚變反應堆,幾十年來,人們一直在努力複製太陽的能量驅動過程。
但核聚變的問題在於,迄今還沒有人知道如何以有效的方式製造出這種能量。目前世界上有很多氫聚變炸彈,可在瞬間釋放出全部能量,然後自我摧毀並毀滅周圍其他一切事物。
而現有的核聚變反應堆用掉的能量比它們創造的能量還要多。至今還沒有人成功創造出一種可控且持續的核聚變反應,使其釋放的能量超過製造並控制核聚變反應的設施所消耗的能量。
目前在實現核聚變上,有兩種主流方法。其中一種為(等離子)磁約束,即所謂托卡馬克核聚變反應堆所用的原理。另一為慣性約束。不過,據美國物理學會發聲明,PLX實驗方法與上述兩種方法略有不同。
PLX使用磁體來限制氫,而讓氫達到核聚變所需要的溫度和壓力,是該裝置球形室周圍排列的等離子體噴槍噴射的等離子體熱流,即該方法使用的是等離子體噴槍。美國物理學會稱,負責PLX專案的物理學家們利用已安裝的18支等離子體噴槍進行初步實驗。

(記者/張語庭、林勁傑)