近日,緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)項目工程總裝工作在安徽合肥正式啟動,預計2027年完工。
中國核聚變三大國之重器——中國“人造太陽”EAST、建設中的BEST、“夸父”CRAFT之間有何關系?可控核聚變實現商用發電、走進千家萬戶還有多久?
核聚變反應,即兩個較輕的原子核在高溫、高密度條件下結合成一個較重的原子核并釋放出巨大能量。
太陽之所以發光放熱,正是源于其內部不斷進行的核聚變反應。“一旦實現聚變發電,一杯海水就能提供相當于300升汽油的能量。”
EAST、BEST、CRAFT三大裝置,是我國聚變能應用的一場接力賽。
第一棒是全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。
這個國家重大科技基礎設施建成運行于2006年,有“人造太陽”之稱。過去幾年里,EAST的長脈沖高約束模式運行時間不斷延長,先后實現60秒、100秒、403秒等重大突破。
1000秒是聚變發電的一道門檻。今年1月,EAST首次實現1億攝氏度1066秒穩態長脈沖高約束模式等離子體運行,刷新世界紀錄。
這意味著人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆高效穩態運行必備的環境,驗證了核聚變發電的可行性,相當于通過了聚變能應用的理論考試。
第二棒是緊湊型聚變能實驗裝置(BEST),它是從科學探索邁向工程實踐的重要一步。
前不久正式啟動總裝的BEST項目,將在上一代中國“人造太陽”EAST裝置的基礎上,將真實產生能量,首次演示聚變能發電,引領燃燒等離子物理研究,為中國聚變能的發展做出前瞻性和開創性貢獻。
BEST裝置預計2027年建成,有望在2030年通過核聚變點亮第一盞燈。
第三棒是聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施(CRAFT)——“夸父”項目。
2018年12月,“夸父”項目獲批開工建設,目前已經進入關鍵階段,預計將于2025年年底全面建成。
建成后,“夸父”項目將是國際聚變領域參數最高、功能最完備的綜合性研究及測試平臺,將為聚變實驗堆和工程堆核心部件的研發及建設保駕護航,為我們國家能源、信息、健康、環境等交叉前沿領域提供研究平臺和強大的技術支撐。
從EAST點火,到BEST演示發電,再到CRAFT造部件,我國科學家正用“三步走”穩步邁向聚變能商用發電,力爭在二三十年內讓聚變發電真正走進千家萬戶。
來源:央視新聞、新聞聯播 編輯:寶 藍 校對:王國棟 校審:余運煒
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