聚变堆简介(聚变堆持续时间)

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评论 2023-07-30 20:05:18 浏览
1、聚变堆持续时间

联合早报11月23日报道:“中国中核集团核工业西南物理研究院周二(22日)宣布,全球大‘人造太阳’核心部件研制取得重大进展。”探索开发聚变能源的ITER(国际热核聚变实验堆),由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国七方共同参与建造,被誉为全世界大的“人造太阳”,是目前全球规模大、影响深远的国际科研合作项目之一。中国承担了其中约9%的任务。增强热负荷第一壁直接面对芯部1亿摄氏度高温等离子体,是ITER关键的堆芯部件,涉及聚变堆建设的核心技术。此前,中国掌握的该项技术率先通过国际认证。可控核聚变是人类的未来。想象一下几乎没有任何实质浪费就能产生无限的能源——这就是核聚变(nuclear fusion)的崇高承诺。现有核能以裂变为基础,在裂变过程中,一种较重原子分裂成较轻的原子。核聚变的工作原理是将两种轻原子结合起来,生成一种更重的原子。通过使用被称为等离子体的高温带电气体,快速移动的粒子可以融合,释放出能量。

2、合肥聚变堆

【全球首项核聚变领域国际标准正式发布】国际标准是一个国家实力的综合体现,是沟通国际经济技术合作的桥梁,也是国际贸易公平竞争的重要措施。近日,中核集团国际标准化建设再次取得新进展:由中核集团统筹组织、核工业西南物理研究院主导编制、中核战略规划研究总院核工业标准化研究所参与编制的国际标准《反应堆技术-核聚变反应堆一核聚变堆高温承压部件的热氦检漏方法》(标准编号为ISO 4233: 2023)于2023年3月6日正式发布!该标准不仅是我国首项核聚变领域的国际标准,也是ISO发布的首项核聚变领域国际标准。该标准的发布有力提升了中国在国际核聚变领域的影响力,填补了ISO核聚变领域的标准空白,开创了聚变国际标准化工作新局面。标准化是中核集团科技能力的核心体现、促进科技进步的重要引擎、保障产业发展的有力工具、推动治理能力提升的重要手段。中核集团深刻领会d的二十大精神,坚定不移地贯彻d中央、国务院对标准化工作的总体部署,始终深入实施国家创新驱动发展战略,积极开展国际标准化工作,着力推动核工业全产业链“走出去”。中核集团主导优势产业培育国际标准,以国际标准提升集团国际影响力、参与国际市场竞争,开拓国际市场。核聚变作为我国核能发展实施“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略的终一步,是解决人类能源需求的重要方案。热氦检漏是检验聚变堆真空室内部件(即堆芯部件)真空密封性的技术,是有效保障聚变堆安全稳定的运行关键的环节。核工业西南物理研究院率先研发了高温承压部件的热氦检漏技术,建成了中大型高灵敏度热氦检漏设备,其核心指标满足国际热核聚变实验堆(ITER)的高标准要求,检测灵敏度优于国内外同类装置两个数量级,达到国际领先水平。随着该项国际标准的发布,核工业西南物理研究院自主研发的高灵敏度热氦检漏设备将在国际舞台上发挥更加重要的作用。来源:2023.3.6 中核集团官微

3、聚变堆材料

近,一段陕西新闻联播的报道引发了关注:陕西将建成首个商用可控聚变堆!(图1)许多人来问我,该怎么理解这个新闻。我想,这十有八九是媒体不理解科学原理搞出来的乌龙事件。2019年有一个报道,《水氢发动机在南阳下线,市委书记点赞!》(图2),号称汽车只需加水就能跑。我当时做了一期节目,指出了这事的荒诞,因为只要懂得能量守恒定律就知道,不可能从一系列循环操作中获得能量(图3)。这次陕西的事情应该不像南阳那样是个完全的错误,应该是有科技含量的,但至少在宣传上实在是槽点不少。我以前多次科普过核聚变,在这里正好再介绍一下它的基本状况。核聚变是一个真实的物理现象,可控核聚变是一个真实的研究目标,这是跟所谓水氢汽车不同的。其实不可控的核聚变人们早已实现了,就是氢弹。然而可控核聚变难度就高得多,经过全世界科学家几十年的努力,目前还有很远的距离,以至于有个笑话“可控核聚变永远需要五十年”。但这个笑话正在起变化,因为按照业界现在的时间表,五十年是个实数,不是虚数,我们确实打算在未来的五十年内即2070年左右实现商业应用的核聚变发电。要实现可控核聚变,有个核心指标叫做三重积,它是温度、等离子体约束时间与粒子数密度这三者的乘积。媒体经常报道的研究进展,例如中国科学院等离子体物理研究所2021年实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行、1.6亿度20秒等离子体运行以及1056秒的长脉冲高参数等离子体运行(图4),都是这些方面的进展。这三个参数是此起彼伏的关系,一个高了另一个就会低,所以严谨的报道总会把多少度、多长时间等等一块说,不会单独说一个。为了改进这些指标,需要在超导磁体系统、加热和电流驱动系统、主动冷却偏滤器等许多方面取得进步,所以这是人类有史以来庞大的工程之一。事实上,当前大的国际合作科研项目就是国际热核聚变实验堆(ITER,图5)。这是一个巨大的托卡马克,正在法国组装,有包括中国、美国、俄罗斯、印度、日本、韩国和东道主欧盟在内的七方参与。可以看到,地球上几乎所有有科研实力的国家都在参与这个项目,这可以显示出可控核聚变的难度和重要性。同时由于ITER的进展严重延期,我国也正在推进中国聚变工程实验堆(CFETR,图6)。它位于合肥,集中全国的研究力量,由中国科学院合肥物质科学研究院和中国科学技术大学承担集成工程设计研究。CFETR和ITER的目标,都是在未来的50年内实现核聚变实际应用。所以你看,业界的主要力量和时间表都是这样,要说陕西近期将建成首个商用可控聚变堆,而且还是“小型化、可快速迭代的”,这怎么可能呢?!这就好比歼星舰还没造出来,就有人说他可以把歼星舰小型化,这都哪儿跟哪儿。至于这个新闻的结尾说“未来有望应用于聚变能电站、大中型船舶、海上作业平台以及近地轨道器等场景的作业系统”,就更是画饼画到天上去了。这个新闻后那句“也将为我省实现双碳目标提供新的技术路径和产业模式”,也令人哭笑不得。可控核聚变如果实现了,将是全人类有史以来伟大的成就之一,落脚到一个省的目标上,这格局实在有点错乱。这就好比说,获得诺贝尔奖有助于你买台手机。然而另一方面,这事也不见得是个完全的错误,因为近年来确实有很多民营企业投资开发可控核聚变,国内外都有。对此应该理解为,他们是在开发可控核聚变装置中的某些部件,用新的思路解决某些问题,而不是独力造一个可商用的可控核聚变装置出来。事实上,在陕西这个新闻中,负责人自己说的也是“我们这个装置其实是要验证整体方案的一个科学可行性,为我们后续的商业可行性夯实一个理论基础”。我想,对于民企搞核聚变我们应该这样理解。在基本面上,任何人向核聚变这种高科技投资都应该欢迎,这无论如何比炒作没用的东西甚至低级趣味强太多。而且科研人员多一个出路,也会提高待遇,这在整体上是对社会有好处的。相关企业为了融资,在宣传方面多讲优势也可以理解。不过公众应该增强科学素养,了解业界的大图景,这样才能知道这些企业能做的是什么,不能做的是什么,才能既不对可控核聚变过分乐观,以为它指日可待,也不走到另一个极端,以为它是骗局。以平和的心态认真搞研究,才能推动可控核聚变这个伟大目标早日实现。#聚变堆简介#

4、聚变堆图片

重磅!我国“人造太阳”打破世界纪录!这些公司有相关技术“人造太阳”实现重大突破,对探索未来的聚变堆前沿物理问题,提升核聚变能源经济性、可行性,加快实现聚变发电具有重要意义。我国“人造太阳”创造新的世界纪录中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造新的世界纪录,成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,对探索未来的聚变堆前沿物理问题,提升核聚变能源经济性、可行性,加快实现聚变发电具有重要意义。目前,下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆已完成工程设计,未来瞄准建设世界首个聚变示范堆。这些公司具备可控核聚变相关技术A股市场上,已有部分上市公司具备可控核聚变相关的技术。雪人股份:在互动平台称,氦气压缩机作为大型低温系统的核心部件,是实现大科学装置低温环境的主要手段。可控核聚变领域如超导托克马克(人造小太阳)等多项大科学工程必须在液氦到超流氦温区环境下运行。公司拥有氦气压缩机产品。永鼎股份:顺利通过可控核聚变反应堆所用的高温超导带材前期测试评估工作,获得高温超导带材合同,其中首批超导带材已完成交货工作。高澜股份:曾参与2019年全超导托卡马克试验装置“人造太阳”EAST中科院合肥科学岛低杂波国家“十一五”重大科技基础设施建设项目及相关核物理实验室项目,并为其提供相应的热管理产品。安泰科技:控股子公司安泰中科致力于可控核聚变用关键零部件的研制,产品成功应用于国内外可控聚变装置。国光电气:为国际热核聚变实验堆(ITER)项目研制的屏蔽模块热氦检漏设备为全球首台套达到核工业技术要求的产品;此外,公司研制的核工业聚变领域专用金属泵及阀门实现了核心部件国产化,填补了国内空白。图片来自互联网,侵删喜欢我文章的多多点赞支持,你的点赞是我不断更新的动力,感谢大家的一路支持!

5、聚变堆具有哪些优势

【中国“人造太阳”再获突破性进展!】《环球时报》记者20日从中核集团核工业西南物理研究院处获悉,10月19日下午,中核集团核工业西南物理研究院科研团队再传佳绩,中国新一代“人造太阳”科学研究取得突破性进展,HL-2M等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录,标志着我国核聚变研发距离聚变点火迈进了重要一步,跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所副所长(主持工作)钟武律在接受《环球时报》记者采访时介绍称,新一代“人造太阳”是我国目前规模大、参数能力高的磁约束核聚变实验研究装置,它采用先进的结构与控制方式,等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上,等离子体离子温度可达到1.5亿度,能实现高密度、高比压、高自举电流运行。“装置的核心部件都是中国自主设计制造,它是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置,也是我国消化吸收世界大国际合作项目之一——国际热核聚变实验堆(ITER)技术不可或缺的重要平台。”钟武律称。据了解,等离子体电流强度是托卡马克核聚变装置的核心参数,等离子体电流达到100万安培(1兆安)是其实现聚变能源的必要条件,未来托卡马克聚变堆必须在兆安培电流下稳定运行。此次新突破,意味着该装置未来可以在超过1兆安培的等离子体电流下常规运行,开展前沿科学研究,对我国深度参与ITER实验及自主设计运行聚变堆具有重要意义。中国的受控核聚变研究早在二十世纪五十年代就开始了,几乎与国际上受控核聚变研究同步。2006年,中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度共同签署了国际热核聚变实验堆(ITER)项目启动协定,该项目是目前全球规模大、影响深远的国际大科学工程之一, 同时也是中国以平等身份参加的大国际科技合作项目。钟武律同时表示,参与ITER的十多年间,中国的聚变研究得到了快速发展,磁约束核聚变研究从过去的跟跑步入了并跑阶段,部分技术达到国际领先水平。(环球时报-环球网 报道 记者 樊巍 曹思琦)

6、聚变堆是干什么的

日本的核聚变研究实力有多强?[what][what][what]有朋友转来一篇本周“日本投资建设国内第一座核聚变发电厂”的报道。这是由2019年京都大学孵化的企业Kyoto Fusioneering 的计划。图1便是Kyoto Fusioneering的聚变发电厂的渲染图。Kyoto Fusioneering目标是在未来五年内开始运营该工厂,该实验工厂将配备一个热交换器、一个涡轮机和一个反应堆,它们将产生热能并产生少量电力,预计将达到几十千瓦,因此这个计划目标是建造真正的发电的工厂。我很少提到日本的聚变领域--就如同我们常常聊ASML的EUV光源,而很少谈论日本Gigaphoton的EUV光源一样。实际上,日本的核聚变研究是先进的、并且长期引领托卡马克研究:1,上世纪80年代,日本便拥有全球4座大型托卡马克之一的JT-60U,它是世界上第一台实现聚变能量倍增系数Q超过1的托卡马克装置,高达到1.25;2,早在1996年,JT-60U便实现了等离子体5.2亿K的温度。我们从图2的“聚变摩尔曲线”便可以看到日本领先的成果。实际上,正是由于日本托卡马克的成功,引领了后的国际热核聚变项目ITER,因此日本在ITER是有特别的地位的:例如ITER前2人主席都是日本人(第一任主席是曾经任职于外务省的池田要,第二任主席是2010年时担任文部科学省核聚变科学研究所所长的本岛修);日本在ITER拥有多数量的工程师。并且由于日本当年退出ITER建造地址的竞争,大概是作为补偿,欧盟给予日本3项特权(图3):1,欧盟资助日本率先开展实用化聚变堆的研究,这个项目便是在JT-60U的基础上打造新一代的先进聚变反应堆JT-60SA;请注意:这只是日本与欧盟参与的项目!JT-60SA装置的成本约为435亿日元,日本与欧盟各承担一半。外围系统的成本为200亿日元,由日本自主承担,总成本仅为600多亿日元,只需要ITER的1/100。JT-60SA装置将开展D-D反应等使用模拟燃料的实验。2,资助在日本建立国际聚变能源研究中心IFERCIFERC的核心目标是开发 ITER 之后的下一代聚变装置,例如DEMO。3,资助在日本建立国际聚变材料辐照设施IFMIF(图4)IFMIF是一种聚变中子源,旨在用作测试设施,为未来聚变反应堆中面向等离子体的组件寻找和鉴定新的先进材料。图5便是欧盟主要参与国对IFMIF的技术和装置支持--这是西方建立的游戏规则和版图。我是一个坚定的中国科研体系独立自主、自力更生的支持者,因而我希望不断的展示这些“水下冰山”的那80%的部分--它们将持续的展示任何科研领域完全不同的故事,以此警示部分国人(及学术圈)的浮夸沸腾是多么卑劣!参考资料:网页链接网页链接网页链接网页链接