
太阳为地球提供了数十亿年的光和热量。科学家是否可以想象,如果他们可以模仿太阳在地球上释放能量的方式,他们可以获得无尽的清洁能量吗?这个想法逐渐成为我国家和大型科学设施的研究机构。这是该行业称为“人造太阳”的一种受控核融合技术。 2024年,工业,信息技术部,科学技术部以及其他七个部门发表了“对未来促进创新和工业发展的实施意见”,称核融合为重要的支持领域。我们可以建造一个“人造太阳”,可以在地球上提供无尽的能量?
可控的核融合!
“人造太阳”探索未来的能量
“人造太阳”是与地球内部太阳相似的环境的创造,模拟了它的明亮和热过程,这使得这种反应保持稳定。
与当前的核电站相比,该方法具有更高的能量密度,几乎取之不尽的材料,较低的放射性污染,并且更安全。
2025年,在我国的融合研究中取得了新的进步。一月份,我的Tokamak国家“东方超级环境”的实验驾驶装置实现了1066摄氏度的稳定状态运营,建立了世界纪录。 3月,中国第三巡回赛获得了第一个“ 2亿度,两倍倍”,核温度为1.17亿度,电子温度为1.6亿度。
同时,科学研究机构和公司也在积极调查多种技术方式,并努力在各种技术地址中找到可能的进展。可控的融合朝着更高的控制和稳定性发展。
如何创造“人造太阳”?
更好地探索大型设备
我的国家核融合的研究始于1950年代。经过数十年的探索,他不仅在基础科学研究中取得了进步,而且在工程技术领域的世界前沿也取得了进步。在Hefei Future Science City中,建造“人造太阳”的超级项目正在构造强烈的结构。
CCTV Zhang Chunling记者:这是Hefei Future Science City。实验性紧凑型融合能设备是最佳构建的。目的是演示地球上使用合并能量点灯泡的第一个演示。这就像在笼子里捕捉太阳以发电。
CAI Qimin,血浆,Hefei物理学学院和中国ACA Engineersdemy:Tokamak Host Systems的未来安装区域将在这里以供未来的等离子操作,最高1亿度。我们的设备需要在水箱中的高温等离子体,低温为269摄氏度。
CCTV记者张C狩猎:需要摄氏或更多程度来实现地球上可控的核融合。这是太阳中心的温度几倍。地球上的材料无法承受这种高温。
为了克服这些困难,科学家开发了Tokamak设备。这使用一个强的磁场形成一个“磁笼”环形状,以在真空室的中心停止热血浆,完全与容器的壁完全分离,避免了对容器壁的高温损害,从而实现了安全的排泄反应。这样的设备制定级需要一个超级工厂。
根据该计划,最好的设备将在2027年底完成,展示了世界上第一个合并一代。与最佳设备紧密相邻的是“核融合反应堆关键系统的全面研究装置”,这是一种大规模的科学设备,建造了工厂,还具有一个名为“ Kuafu”的特殊名称。
Cai Qimin,中国科学学院Hefei物理学院等离子体研究所的工程师:这些系统在市场上不可用,不是标准的。因此,即使螺钉也可能需要设计,处理,测试并自己执行。
从天上看这个超级工厂,您可以看到工厂由14个单独的建筑物组成,每座建筑物都是特定关键领域的超级实验室。总共有19个复发物已通过受控融合进行了验证,设计和设计测试。
这是一个强大的电流线性等离子体设备,是“ Chixiao”椅子。在极快的速度下,您可以发出每秒第24次功率或数十亿个颗粒,同时连续执行超过24小时,完全检测到新开发的“人造太阳”墙壁材料。
这是一个“锅炉”,加热人造太阳,射频波变暖系统和中央梁加热系统。他们同时采取行动,这相当于同时起作用的数万微波烤箱。
这里准备的是一种用于生成强大磁场的超导磁铁,能够生成磁场标志的100,000倍以上的地球磁场。现在,它们的厚度要厚几十厘米,但实际上是包裹着比您的头发稍薄的电缆。
该设备看起来像橙色花瓣,称为第八个真空室。它高19.5米,尺寸为6层高,重300吨。将来,该机舱中将悬挂数亿摄氏度的高温等离子体。这些研究设施不仅可以生产最佳的中央组件,而且还可以生产世界上最先进的融合团队。
中国科学学院血浆学院等离子学院的工程师Cai Qimin:每个平台是世界上最先进的实验室,参数高于高于参数。那我们可以做别人一个将来做的事情,做别人不能做的事情。
多RUTAS同步验证
探索几种“建造太阳”解决方案
作为未来最有希望的能源方式,融合能源已经开始离开实验室并朝着工程应用往返。在发明期间,记者注意到,不仅科学研究学院,而且一些重要的创业公司和团队也加入了“融合能源”的轨道,并提出了自己的解决方案。
这项受控的核融合实验正在由一家重要的能源公司领导的密歇根州的关键紧凑型融合研究所进行。在大屏幕上,数字表示13032。这是有关实验下载次数的统计数据。从去年1月到现在,除了维护外,它几乎没有中断。
Xinao Energy Research Institute的融合实验首席科学家Shi Yujiang:我们尝试每10分钟耗尽功率,并反复优化C整个操作的ONTROL参数以实现实验目标。低成本,快速测试和错误以及技术迭代是商业设备的目标。不仅如此,在选择受控的融合等离子体材料时,可以提出成本的观点。大多数传统研究人员都使用氢和三利同位素氢作为燃料,但是Tokamac的实验设备含有“氢和硼”。
Xinao Energy研究所院长Li Munsheng:氢在水中是正常的氢。硼很常见,并不少见且非常便宜,因此我生产的融合电力更便宜。第二个产品是氦气,它可以直接发电并且不需要蒸汽转化,因此至少可以达到90%的能源产生效率。
该团队从成本,效率和安全性的角度提出了一条新的融合能源研究路线。但是,就像硬币在两边一样,这条路线要求血浆至少加热10亿dEgrees,增加了挑战。经过分析后,预言是一条通道。
Xinao Energy Research Institute的院长Li Minsheng:第一个是使用变压器的原理,可以将其加热数百万度。第二个是使用类似于微波炉的原理。这可以加热到数千万或数百万度。接下来,中性束使用高能物理学的加速度原理。颗粒加速了数十亿或数万摄氏度。原理很简单。在血浆中加上更高的温度将增加温度。
为了实现更高的供暖目标,团队还希望更新新一代的Tokamak设备,通过更高的参数指标运行,并为合并做出自己的研究。
100朵花绽放
商业融合能源行业的未来是有希望的
作为重要的能源消费者,我的国家紧急需要清洁能源。在采访中,专家说市场受控的核融合可能会导致新的技术革命以及蒸汽机的出现。在调查期间,记者发现他信任我国的研发基础以及该领域工业连锁店的支持设施。许多商业团队开始迅速进入市场。将来,该领域可以在生命力上开花和开发,例如我国商业航空航天的发展。
核融合研发设备的新原型已经在四川这个工业园的工厂建造。这个20米长的大炮设备的尿素液名称称为“逆线性场融合设备”。目前,该设备充满了实验气体形成的等离子体,并且正在等待下载。
磁场限制同时在设备的两端产生两个垂直“甜甜圈”,连续加速每秒200公里。最终,两个“甜甜圈”在中间碰撞,释放大量精力,实现合并。
作为起始团队,他们在调查之前设计了一个低成本的模块化施工计划,目的是融合融合能源的商业实施。他们在一条无限期的技术路线上进入了这条赛道,团队接受了自己的审判。
Hanhai Juneng Xiang Jiang的创始人:国家队和研究所最初也进行了商业航空航天。人们不认为确实可以进入一家私人公司,但实际上,他们实现了这个梦想,其效率也得到了很大的提高。
科学研究机构多年的技术和人力资源的积累已经加快了可控核融合行业的勘探和商业行动,并在我所在国家管理的核融合部门发展了中央技术和工业链。
Xinao Energy Researc院长Li MinshengH研究所:当时,约有5%至10%的组件必须取决于进口。但是,当我们目前处于50U时,在全国范围内将出现微波供暖,真空摄像头,磁铁,诊断和探测器,可实现100%的国内产量。这是我们真正的信任。
探索未来的能量
LEIA在“受控部分行业”部分
除了将国家战略设计作为我国“未来能源”的重要组成部分之外,“融合能源”还基于自己的优势,积极研究了差异化的发展路线。
上海是国家核工业链的重要聚会场所,具有强大的工业基础。去年,上海将Fusion视为重要的作物行业,并建立了未来的工业基金,以在Avant -Garde提供诸如Fusion Energy之类的前卫和政策指导。
作为我CO中核融合最集中和大规模科学仪器的地区Untry,Amphui于2023年发布了一项战略行动计划,用于合并能源的商业应用,阐明了“三个阶段”开发路线的“三个阶段”开发路线。
四川在核技术领域具有坚实的基础。未来的工业实施计划今年列出了对核融合的控制作为关键地址,这表明通过关键项目促进技术进步,加速结果和企业文化的变化,并形成了从科学研究表到该行业的完整链。
此外,广州,Zhijiang和其他人在其政策中清楚地宣布,可控的核融合将包括在未来的工业文化的重点中。