如果不靠燃料也能有取之不盡的電,你敢信嗎?
中國“人造太陽”連破紀錄,硬是把科幻搬進了現實。
當這團被中國人馴服的星辰火種正式向世界宣告成功,人類命運的齒輪真的轉動了嗎?
讓我們一起來看看吧。
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可能有人會問,“人造太陽”到底是個啥?跟咱們平時看到的太陽有關系嗎?
說白了,它不是真的造一個太陽掛在天上,而是一種能像太陽一樣發光發熱、產生能量的裝置,核心就是模仿太陽的核聚變反應,讓它持續穩定地釋放能量,然后轉化成電能,供咱們老百姓使用。
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咱們現在用電,要么靠燒煤,要么靠水力、風力,還有一部分靠核能,但這些要么污染環境,要么受天氣、地域限制,要么原料有限。
而“人造太陽”不一樣,它幾乎沒有污染,原料也取之不盡,一旦真正投入使用,咱們再也不用怕夏天限電、冬天用電緊張,每個月的電費單也能省一大筆。
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這次的突破,不是單一的一個成果,而是兩個地方、兩種不同的裝置,都實現了歷史性的跨越,一個在合肥,一個在上海,一個走科研路線,一個走商業路線,雙管齊下,這才是最讓人振奮的地方。
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先說說合肥的這個裝置,它有個洋氣的名字叫EAST,中文名叫“先進實驗超導托卡馬克”,還有個好聽的外號叫“東方超環”,是咱們國家自主設計研制的,也是世界上第一個全超導托卡馬克裝置。
這個EAST裝置,建在合肥的科學島上,是中科院等離子體物理研究所牽頭,聯合了近40個單位、幾百名科研人員,從2000年開始建設,2006年才建成投入使用,前后花了十幾年的時間,投入了大量的人力物力。
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它的樣子有點像一個巨大的罐子,集超高溫、超低溫、超高真空、超強磁場、超大電流這些尖端技術于一體,光零部件就有近百萬個,擁有的專利也快2000項了。
它的主要任務,就是搞科研、摸規律,說白了就是先搞清楚“人造太陽”的“脾氣”,驗證核聚變的核心物理原理,為以后建造真正能發電的聚變堆打基礎。
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就在2025年1月20日,這個EAST裝置實現了一個歷史性的突破。
在一億度的超高溫下,實現了1066秒的長脈沖高約束模等離子體運行,創下了新的世界紀錄。
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而一億度的溫度,比太陽核心的溫度還要高好幾倍,沒有任何一種材料能直接裝下它,而1066秒,差不多就是18分鐘,看似不長,但對于核聚變來說,卻是一個巨大的跨越。
要知道,EAST裝置從2006年投入使用以來,已經進行了15萬多次實驗,一步步突破,從2012年的30秒,到2016年的60秒,2017年的101秒,2023年的403秒,直到2025年的1066秒,每一步都凝聚著科研人員的心血,這不是靠運氣,而是靠十幾年如一日的堅持和打磨。
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說完合肥的科研突破,再說說上海的商業突破,這個裝置叫“洪荒70”,是由上海一家叫能量奇點的公司研發的。
這家公司成立于2021年,是咱們國內第一家專門做聚變能源的商業公司,跟合肥的EAST不一樣,“洪荒70”的目標不是搞科研,而是盡快把“人造太陽”的技術落地,變成能賺錢、能服務老百姓的產業。
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“洪荒70”是全球首臺全高溫超導托卡馬克裝置,也是全球第一臺由商業公司研發建造的全超導托卡馬克裝置,2024年6月第一次實現等離子體放電,僅僅過了半年多,就實現了1337秒的穩定放電,比合肥EAST的1066秒還要長。
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更值得一提的是,這個“洪荒70”的國產化率超過了96%,也就是說,它的核心部件幾乎都是咱們中國自己生產的,不用依賴國外,這一點真的特別有底氣。
可能大家會好奇,一億度的高溫,既不能用罐子裝,也不能用其他材料裹著,怎么才能讓它穩定運行這么長時間?
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這里面的關鍵技術,就是磁場和AI。
咱們都知道,磁鐵能吸鐵,而“人造太陽”用的不是普通的磁鐵,而是超強的超導磁體,通過這些磁體產生的強磁場,把一億度的等離子體懸浮在裝置的中間,讓它不接觸裝置的任何部位,這樣就不會因為溫度太高燒壞裝置,也能保證它穩定運行。
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合肥的EAST裝置,有16個大型的“D”形超導縱場磁體,能產生超強的縱向磁場,還有12個大型極向場超導磁體,提供磁通變化,通過這兩種磁體的配合,就能產生超過100萬安培的等離子體電流,讓等離子體穩定懸浮。
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而上海的“洪荒70”,用的是更先進的高溫超導磁體,這種磁體的核心材料,是一種叫REBCO的高溫超導帶材,這種材料的原料,就是咱們中國儲量特別豐富的稀土。
說到稀土,以前咱們很多時候都是把稀土當成原料賣,價格很低,相當于賣“土”一樣。
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而現在,咱們通過技術升級,把稀土加工成高端的REBCO超導帶材,直接用在“人造太陽”這種尖端裝置上,既發揮了咱們的資源優勢,又提升了產品的附加值,再也不用受制于人。
除了磁場,AI技術也起到了關鍵作用。
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等離子體特別“調皮”,很容易失控,稍微有點變化,就可能導致整個裝置熄火,以前靠人工控制,根本反應不過來,因為等離子體的變化速度太快了,人類的反應速度遠遠跟不上。
而現在,咱們的科研人員給“人造太陽”裝上了AI控制系統,這個AI系統能每秒微調幾千次磁場參數,比人類的反應速度快幾萬倍,能提前感知到等離子體的細微變化,及時調整磁場,把“調皮”的等離子體穩穩地控制在指定區域,這也是“洪荒70”能實現1337秒穩定運行的核心秘訣之一。
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可能有人會說,搞這些東西是不是特別燒錢?
以前確實是,核聚變研究一直都是國家投入為主,因為技術難度大、投入高、回報周期長,民營企業根本不敢輕易入局。
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但現在不一樣了,上海的“洪荒70”,就吸引了米哈游、蔚來資本等很多民營企業的投資,這說明什么?
說明“人造太陽”的技術已經越來越成熟,商業化前景越來越明朗,民營企業敢入局,就說明他們看到了未來的收益,也說明這項技術已經不是“空中樓閣”,而是快要走進我們生活的實實在在的項目。
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說了這么多,可能大家最關心的還是,這個“人造太陽”,到底什么時候能真正投入使用,能給咱們老百姓帶來什么實實在在的好處?
其實,現在的1066秒和1337秒,還只是一個階段性的突破,距離真正投入商業發電,還有一段時間。
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等到“人造太陽”真正投入使用,好處可就太多了。
首先就是電費會大幅下降,因為核聚變的原料幾乎取之不盡,成本很低,到時候咱們每個月交的電費,可能只有現在的一半,甚至更少。
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其次,再也不用怕限電了,夏天再也不用因為限電不能開空調,冬天也不用怕用電緊張,不管是家里用電,還是工廠用電,都能得到充分保障。
除此之外,“人造太陽”發電沒有任何污染,不會產生二氧化碳,也不會產生核廢料,能徹底解決咱們現在的環境污染問題。
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而且,有了廉價的電能,咱們還能做很多以前做不了的事,比如大規模淡化海水,解決咱們國家很多地區缺水的問題。
給超算中心、AI研發基地供電,降低這些高科技產業的成本,讓咱們的科技發展更快。
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還能讓重工業徹底擺脫化石能源的依賴,實現綠色發展,既保護了環境,又能推動產業升級。
從國際層面來說,這顆“人造太陽”的突破,也讓咱們中國在能源領域掌握了主動權。
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現在,很多國家的發展都受限于石油、天然氣等化石能源,需要從其他國家進口,一旦國際形勢變化,能源供應就會受到影響,而咱們中國掌握了核聚變技術,就能跳出化石能源的束縛,不用再看別人的臉色,在國際貿易和產業競爭中,也能占據更有利的位置。
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咱們普通人,可能不懂什么叫托卡馬克,不懂什么是等離子體,不懂什么是超導磁體,但我們能明白,這些科研人員的努力,都是為了讓咱們老百姓的生活越來越好,讓咱們的國家越來越強大。
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這次“人造太陽”的雙突破,不是終點,而是一個新的起點,它標志著咱們中國的聚變能源研究,已經從基礎探索邁向了工程實踐,也標志著人類距離實現能源自由,又近了一大步。
為咱們的祖國點贊,也為那些默默付出的科研人員點贊!
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