前幾天去合肥,寫到了合肥的機(jī)器人,寫到了合肥的國(guó)盾量子、國(guó)儀量子、深空探測(cè)和低空經(jīng)濟(jì),合肥的網(wǎng)友不滿意,說我們的EAST和BEST為什么不說?
為什么沒說?因?yàn)槲矣X得這是個(gè)很深?yuàn)W的問題,我自己都不能理解,怎么能好好地解釋給網(wǎng)友呢?
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當(dāng)時(shí)聽講解的時(shí)候,我也是一頭霧水啊。所以,如果下文有任何說得不對(duì)的地方,請(qǐng)?jiān)彛乙呀?jīng)在盡我的能力理解了。
簡(jiǎn)單來說,EAST可以稱它為全超導(dǎo)托卡馬克,它做的試驗(yàn)是氘氘實(shí)驗(yàn)。
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啥叫氘氘實(shí)驗(yàn)?
根據(jù)科普中國(guó)網(wǎng)上介紹,水是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子組成,而這個(gè)“氫”有三個(gè)同位素:氕、氘和氚。1938年,科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)氘和氚旋轉(zhuǎn)碰撞時(shí)可發(fā)生聚變反應(yīng),并且產(chǎn)生能量。
現(xiàn)在,人們通過從海水里面提取氘和氚,讓它們碰撞產(chǎn)生聚變反應(yīng),從而取得源源不斷的能量。
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合肥的EAST,實(shí)現(xiàn)零下269度與1億度冰火兩重天的系統(tǒng)集成,具有超高溫、超低溫、超大電流、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超高真空的特點(diǎn)。
EAST在2025年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)可以在1億度的溫度下,核聚變反應(yīng)能夠堅(jiān)持1066秒,目前,韓國(guó)的人造太陽,僅能堅(jiān)持20秒,中國(guó)處于遙遙領(lǐng)先狀態(tài)。
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而BEST是EAST的升級(jí)版。
雖然EAST實(shí)現(xiàn)了氘和氚的聚變反應(yīng),可是它堅(jiān)持的時(shí)間以及產(chǎn)生的能量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,要加一把火,讓它能量完全爆發(fā),那么功率還不夠大,現(xiàn)在有了BEST,攻率一下子提升了3倍,如此以來,人們便有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)源源不斷的核聚變,取得源源不斷的能量。
為什么人們把BEST稱之為“人造太陽”呢?
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要實(shí)現(xiàn)核聚變,主要有引力約束、激光慣性約束、磁約束等方式。EAST裝置的聚變反應(yīng)采用的磁約束方式。采用強(qiáng)磁場(chǎng)約束等離子體方法把聚變反應(yīng)所需的物質(zhì)控制在“磁籠子”里面不與器壁接觸,磁場(chǎng)外用真空隔絕保護(hù)裝置,這種原理的聚變反應(yīng)稱之為磁約束。
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太陽產(chǎn)生的能量是核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的,現(xiàn)在,人們掌握了核聚變反應(yīng),便掌握了太陽的核心,稱它為人造太陽恰如其分。
要說到磁約束聚變的開始,得從幾十年前說起。
有個(gè)四川人叫陳春先,是著名的物理學(xué)家,從國(guó)外留學(xué)回國(guó)后,一直密切關(guān)注國(guó)外核聚變研究動(dòng)態(tài),為中科院開展托卡馬克研究四處奔走,1972年10月,得到周總理批示,從而開啟了我國(guó)磁約束聚變的研究。1973年,中科院在合肥科學(xué)島成立“受控?zé)岷朔磻?yīng)研究試驗(yàn)站”,1978年,又成立合肥等離子體物理研究所。可以說,核聚變研究并非憑空而出,而是幾代科學(xué)家?guī)资甑男难獏R聚而成。
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你或許還在想,人們?yōu)槭裁匆煲粋€(gè)人造太陽呢?現(xiàn)在天上已經(jīng)有了一個(gè)太陽,它又不會(huì)掉下來,又不會(huì)滅亡。
是的,天上的太陽一直都在,可地上的資源遲早會(huì)枯竭啊。例如汽車用的汽油,它不可再生,假如有了人造太陽,便可實(shí)現(xiàn)1升海水=300升汽油燃燒產(chǎn)生的能量。從此,地球會(huì)有用不完的電,它即安全高效,又清潔低碳。
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錢是多,但是要省著點(diǎn)花,畢竟,還要為子孫后代著想。
所以,合肥的BEST,可以說是功在千秋,利在萬代,是確確實(shí)實(shí)的國(guó)之重器。
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在合肥大科學(xué)裝置集中區(qū),我還真是見到了聚變堆,當(dāng)然,只是1:1的模型,它只是聚變堆的8分之1,完整的聚變堆將由8個(gè)一模一樣的聚變堆構(gòu)成,現(xiàn)在園區(qū)的裝備即將在2027年完工,距離我們見到人造太陽的成果已指日可待。
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