近日,我国核聚变发展取得重大突破。2020年12月4日14时02分,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电,为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。那么,究竟什么是“人造太阳”?中国环流器二号M装置实现了哪些技术突破和自主创新?中国之声独家专访了中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所副所长钟武律。
为什么我们还需要第二个太阳?
俗话说,万物生长靠太阳,太阳的核心温度大概在1500万度—2000万度,而地球上的金属材料在1000度左右就会融化。钟武律介绍,中国的“人造太阳”所要做的,就是在地球上建一个能够承受住1亿度、甚至超过2亿度高温的装置。
钟武律: 太阳到目前为止估计已经燃烧了大约50亿年,太阳为什么能够永不停歇的燃烧呢?是因为它的质量非常大,它靠这种万有引力可以很强有力的把这些聚变材料,也就是它外层的氢元素原子核不断的往太阳芯部挤压,实现一个非常高的温度,非常高的密度,自然而然就发生核聚变反应。”
钟武律曾做演讲《受控核聚变:用“人造太阳”点亮能源梦想》
钟所长经常遇到人问他,我们已经有了一个太阳,为什么还要再造一个太阳呢?钟所长解释说:“这种装置的原理是和太阳发光发热的原理是类似的,就是核聚变的原理,所以它不是一个新的太阳,而是一个聚变装置,或者我们说它是一个聚变堆,其实我们最终的目的就是要利用它来实现核聚变,并且释放能量,用来发电。”
核聚变实际上是整个宇宙的能源,建造“人造太阳”也是为了通过核聚变反应持续稳定地输出能量,最终解决人类的能源问题,从而造福人类。由于核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似,所以,这些以探索聚变清洁能源为目的的装置被人们称为“人造太阳”。
“人造太阳”是如何发电的?
目前,东方超环(EAST)、中国环流器二号A(HL-2A)、M(HL-2M)都属于“人造太阳”实验装置。钟武律介绍,此次建成的中国环流器二号M装置(HL-2M)是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。他说:“这个装置它是我国自主设计建造,采用了先进的结构和控制方式,具有先进的偏滤器位形的优势。它是我国目前规模最大,参数最高的先进的托克马克装置,它的体积是目前国内现有装置的两倍以上,等离子体的电流的能力可以提高到2.5个兆安培,等离子体离子的温度可以达到1.5亿度的样子,也就是说太阳核心温度的10倍。”
中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电