实现“水中取火”?科学家们的脚步又朝前迈进了一步。
昨天上午,我国首台大型“反场箍缩磁约束聚变实验装置”(简称:“科大一环”),初步实现了装置常态化运行。
到目前为止,每两分钟即可获得一次放电,最大等离子体电流可达180千安。据介绍,该装置建设的最终目标,是有望将来解决人类能源不足问题。
在位于科大西区的反场箍缩磁约束聚变实验室,记者看到了这台金属制成的“大家伙”。
装置主机总体直径达到8米,通高6米,总重量超过70吨。
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科大一环”的材料构成并不复杂,只有不锈钢、无氧铜、绝缘材料三种,不过将这些“大块头”安装在一起并不容易。
“‘科大一环’的磁体系统由24个纵场线圈、26个欧姆场线圈、12个平衡场线圈以及136个反馈控制线圈组成,最大线圈直径达7米。我们在安装前给每一个线圈及重要部件都用激光跟踪仪做了定位,类似于GPS,但更为准确,最终安装精度在1mm误差内。”“科大一环”工程建设总指挥刘万东教授说。“科大一环”是全国第一台反场箍缩磁约束聚变实验装置。它的研制从2011年启动,历时四年。
现在,它每两分钟即可获得一次放电,最大等离子体电流可达180千安。
“科大一环”现在主要进行高温下等离子体物理的相关研究,这将为未来人类实现“水中取火”做好充分的准备。
在合肥的科学岛上,有一个被称为“人造小太阳”的托卡马克装置,“科大一环”和托卡马克一样,都是磁约束装置。以托卡马克来说,它创造氘、氚实现聚变的环境和超高温,并实现人类对聚变反应的控制。两者的建设最终目标,都是为了利用“核聚变”解决人类能源短缺的问题。
“通过核聚变,一升海水可以产生相当于300升汽油的能量,聚变所需要的资源十分丰富,而且不会造成污染,可以说是一种清洁能源,足以解决人类对能源的需要。”刘万东说。
“从水中获取能量,至少还需要几十年,甚至是上百年的过程。”刘万东说,目前世界各国科学家都在进行“聚变”实验,“聚变能源”研究已经部分进入了工程试验阶段,但仍然还有许多科学方面的问题需要解决。
“科大一环”的建成将为国内外从事等离子体物理研究的科研人员提供一个全新的大型实验平台,对我国磁约束聚变领域高端人才培养,发展磁约束聚变能科学技术研究事业具有重要意义。