中国的人造太阳何时升空
人造太阳,主要指的是可控核聚变。人造太阳的目的也不是为了升天照亮大地,而是要解决能源危机问题。
地球上绝大多数的能量都来源于太阳。地球上的风能,是因为地球上不不同地区吸收太阳能量不同而产生温度差,从而产生气体对流效应,也就是我们所说的风。地球上的绿色植物,通过光合作用把太阳能转化成化学能,把水和二氧化碳转变成葡萄糖,一方面满足自身生长代谢的需求,另一方面通过食物链被动物吸收,被分解产生能量满足动物的的生长繁衍。我们现在可用的化石能源,包括石油,煤和天然气,也都数亿年前的动植物和微生物通过吸太阳能而存储的能量。潮汐能也是湖海通过太阳和月球的引力效应产生潮涨潮落。此外,还有些能量是来自地球内部的内核反应产生的,如地热能等。
但太阳又是如果产生这些能量的呢?太阳所用到的原理是核聚变。核聚变是一种高效的智能转化效应。根据爱因斯坦的质能方程,即使很小很小的质量损失,即能产生巨大的能量。啊完成这种质量损失的过程,主要有核裂变和核聚变。我们人类所研发的原子弹爆炸利用的就是核裂变的原理,带原子弹爆炸属于不可控核裂变,反应一旦开始就无法停下,直到把能够进行核裂变的物质消耗完毕。然后我们已经实现了可控核裂变,我们所用的核能电站用到的就是这个原题,使它能够长期的,缓慢的,稳定的产生能量,并转化为电能输送出去。但和裂变有个致命的缺点缺点就是污染严重,产生的废料废有的经过数百万年仍然存在放射性,使得动植物不能靠近。现在处理这些废料的方法主要是深埋。另一方面,我们人类也实现了核聚变反应,核聚变反应具有比核裂变更高效的质能转化效率,并且污染小,几乎没污染,但我们目前只实现了不可控核聚变,也就是我们想说的氢弹,可控核聚变仍然是目前我们前沿科技想要攻克的难题。太阳,就属于不可控核聚变,太阳的上用来聚变的氢,早晚有一天要消耗殆尽。
目前的人造太阳技术,也就是可控核聚变仍然属于世界级难题。中科大核能物理研究所在这一领域走在世界前列,成功将核聚变也就是我们所说的人造太阳的持续时间从几秒提升到数分钟。并能通过向外部做功输出能量,然而想要让它更长久的持续下去,短期仍然难以实现。15年前,曾有人说,15年后将实现可控核聚变,然而15年过去了,现在人们对这一目标实现的乐观预计年限仍然是15年。
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中国人造太阳首席科学家是谁
王正汹。
2009年王正汹拿下科技部设立的国际热核聚变实验堆计划的课题资助,成为课题负责人。2011年3月和12月,他将两篇研究成果发表在国际核聚变领域的权威期刊《Nuclear Fusion》(《核聚变》)。
“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国是合作承担ITER计划的7个成员。ITER计划的实施结果将决定人类能否迅速地、大规模地使用聚变能,从而加快解决能源问题的进程。
在参与ITER计划的课题中,王正汹表现出卓越的组织能力以及对待热核聚变领域的满腔热情,并得到国内外科研院所同行的广泛认可。2014年,由大连理工大学牵头,王正汹担任首席科学家成功申请了“磁约束聚变物理基础问题研究”项目,该项目将对磁约束核聚变等离子体中关键基础物理问题进行研究。
2015年,王正汹带领课题组成员从物理模型方面及大规模超级计算机并行计算方面取得突破,并自主开发了三维磁流体程序MHD@DLUT code,这使得计算能力比以前增加了1万倍,因此在磁流体不稳定性模拟研究领域取得了系列重要研究成果。
这位科学家叫做李建刚。
是我国知名的一位物理学家,他研究的主要方向为磁约束聚变领域,经过多年的学习与探究,李建刚在核聚变技术的启发之后,试图建造一个“人造太阳”,以成为地球的一大能源供应主体,为地球提供更多的能源,在当前国际研究领域,核聚变是科学家们研究的一大热门主题,更是被视为未来社会能源的主要依赖者。
答:王正汹。
2002年至今,他一直从事核聚变等离子体、空间等离子体、低温工业等离子体、尘埃等离子体等多方面的理论与数值模拟研究。在双撕裂模(DTM)不稳定模式、磁流体与漂移波湍流相互作用、等离子体波与不稳定性等研究方面取得了创新性的研究成果。尤其是在磁约束核聚变等离子体约束与输运方面做出了两项国际前沿水平的创新性成果。王正汹非常注重与国内外单位的交流与合作,近年来所在课题组先后派出成员到日本、国内知名高校和中科院交流和学习,都取得了不错的效果。
中国的人造太阳,能解决人类的能源困境吗
所谓人造太阳是指氢核反应或氦核反应,这种技术一旦成功并全面工业应用,可将人类的能源危机延长几万年到几十万年。
但它不能根除人类的能源危机,因为:其一,如果是氢核反应,则需要电离水而获得氢,再制成氘,水也是地球上的不可再生资源,总有用到极限的时候;其二,如果是氦核反应,则需要氦3,地球上的氦3很少而且获得成本很高,如果从月球运送氦3到地球成本也很高,而且总量也不是很大,据估算也就能供人类用几百年的时间。
那么,有没有永恒的能源让人类彻底摆脱“能源危机”呢?
有!!!
那就是空气或水中所含的太阳能,取之不尽用之不竭。只要地球与太阳之间保持人类能够生存的轨道距离,太阳就会把能量源源不断地输送给地球,供人类使用。
喙轮全热动力发动机技术正是可以大范围利用空气或水含太阳能作为能源,并将其转换成旋转机械能的技术。该技术就是我们人类的“能源危机终结者”,敬请关注!
对于中国“人造太阳”,你了解多少
人造太阳说白了就是造一个烧不坏的炉子,炉子用的燃料地球上够用很多万年,所以叫无限能源时代。这个炉子燃烧没有废物产生,环保。
不过这东西主要用来发电才能使用,现在的电力输送和存储都是个大问题,一时半会解决不了啊。
终于迎来了这个问题。
在中国国家“九五”重大科学工程中,颁布了多项攻关课题,“人造太阳”就是其中之一。“人造太阳”是我们大国制造水平的集中体现,是我们大国工匠精神的高度展示,也是向全世界表现我们中国人引领国际技术发展的信心和决心,即,我们中国人要建造世界上第一个核聚变反应试验性装置,这就是人造太阳。
图 人造太阳技术草图
所谓的人造太阳,是坐落在中国安徽省合肥市的全世界第一个核聚变反应试验性装置,其全名为先进实验超导托卡马克实验装置(英语:Experimental Advanced Superconducting Tokamak,缩写:EAST),在外国新闻媒体中,人造太阳常常被称为EAST,而我们中国媒体更喜欢称之为人造太阳或者东方超环。
“人造太阳”来自于2007-03-25中国人明日报的一篇报道,从此人造太阳点燃东方。
图 坐落在合肥的人造太阳实验装置
人造太阳的问世,标志着中国在核聚变领域的研究已迈入国际领先水平。
作为中国乃至世界里程碑式的技术,人造太阳有着重要的意义。在未来先进的核聚变反应堆的工程技术实践及核物理理论基础研究方面,人造太阳将提供重要的指导实践作用,同时,人造太阳也将为人类能否在21世纪后半叶的生产活动中实际使用、利用核聚变能做出重要的贡献。除此之外,人造太阳作为一个潜力巨大的先进的实验设备和平台,也必将在未来的国际热核聚变实验反应堆(ITER)实验中大放异彩。
图 聚变能: 太阳是天然的聚变反应堆
在人造太阳技术官网,列举了人造太阳的具体参数,现经过我的翻译后,如下所示:
英文原始数据如下:在月球上建造个巨大的拋物状反射镜,把太阳光集中射向地球,照亮阴暗面,但可能衰减太大,也可在静止轨道上建个几平方公里反射镜,或着抛物镜,对着北极、南极照射,使冰熔化,人就可以居住了通航了,那里发生雨灾,对着雨云一照射,让云蒸发散开停雨,还可对敌航母、F22一照射,金属升高300度烤肉串
谢邀!所谓“人造太阳“只是个比喻性的说法,其准确的名称应该叫“先进超导托卡马克实验装置”(简称EAST)。这个装置是用来实现类似太阳当中所发生的核聚变过程,这就跟太阳挂上了钩。但“人造”两个字,又表明了其过程是人工可以控制的,即可控热核聚变实验装置。全面介绍这个装置,需要很长的篇幅,有兴趣的读者可以参考中国科学院和国际相关机构的网站,此处只根据个人的理解做一个简略的介绍。
在“先进超导托卡马克实验装置”这个名称当中,有几个专业概念,比如“超导”和“托卡马克”。后一个概念外文原文是Tokamak,来自俄文“环形”、“真空”、“磁场”和“线圈”等几个词汇的缩写。即用环形线圈形成的磁场,来约束装置空间中的带电粒子。后一个概念即“超导”,表明环形线圈是用超导体做成的。这种装置的原形,最早是苏联科学家在1950年代设想出来的,后来在1980年代被引入了中国。中国科学家在引入的过程不断用各种更加先进的技术对其进行改造和发展,最后就形成了中国新一代的先进大科学装置“人造太阳”(EAST)。
为什么用这种方式就可能控制热核聚变过程呢?因为热核聚变,其产生的温度非常高,接近1亿度,地球上任何耐热材料都无法经受这么高的温度。另外,聚变材料(氢同位素)在这么高温度时,也没法保持其原来的固、液、气等几种常见中性不带电状态,而变为所谓“等离子态”,即带正电的原子核与带负电的核外电子相互分离,成为一团游离的带电粒子,因为正负电在整体上是相等的,所以称为“等离子态”。这时候,用托卡马克装置中的强磁场就可以将这团带电粒子“悬置”在空中,四面不着地,这样就不怕高温,可以进行热核聚变反应了。当然这个解说只是个非常简化的说法,实际过程会复杂得多。
那么在中国推进先进托卡马克装置研究的过程中,欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度等国家和地区的科学家也没闲着,他们也在紧锣密鼓的搞着这方面的研究。因为,大家都对核聚变能量抱以巨大的期望,若果真的实现了人工可控核聚变,那人类未来再也不用为能源发愁了,所以世界各国都很重视这方面的技术。后来,各国科学家感觉到既然大家都在研究,老是各自为战力量就太分散了,而能源问题本来也是全球性的问题,不如合在一起共同研究。于是通过谈判,于2006年形成了一个包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国等多个国家参加的国际大型科学研究项目:国际热核聚变反应堆(ITER)。当然,这既是个装置(地点在法国),也是个计划,即通过这个装置的建造和研究,投资分担、知识产权共享,并计划在未来50年左右的时间内建造出可实用化的热核聚变反应装置(DEMO)。
中国的人造太阳,既有中国独特的技术(及其发展路线图,即分为两步走,从现在的EAST到核聚变实验工程堆,简称CFETR,最后达到实用化),也是上述国际计划的组成部分。这里面既有国际合作,也是各国间的一场科技竞争。目前中国发布的技术进展,包括自持点火运行时间、达到的温度、反应释放的能量等等,都是中国依据自身的装置所取得的杰出成果,在国际上也居于前列。当然按照原来的计划看,距离最终的实用化目标还有很长路要走。下面是各国热核聚变技术目前的进展和未来发展计划时间表,从中可以看出这是一场激烈的竞争,应该说,中国在这场竞争中目前还处于相对优势的地位。但这是一场长期的竞争,谁能笑到最后,最先到达光辉顶点,目前还很难确定。当然,我们希望中国能赢得最后的胜利。这既是对国家的贡献,也是对整个人类的贡献。
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核聚变吧,与太阳一样的热核反应原理。以氢的同位素氘和氚为聚变材料。人类未来的清洁能源。没污染,没核辐射,就是不易持续控制。未来解决了控制问题,绝对的替代了现在的发电污染问题。
人造太阳是江西还是安徽
安徽。中国第一“人造太阳”基地是合肥科学岛。
中国“人造太阳”EAST物理实验获重大突破,实现在国际上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电,标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。
中国的“人造太阳”,投入实际运行后会给老百姓带来什么样的实惠
按照现在的发展速度,中国的“人造太阳”一定会率先投入实际应用!
并且最终让全中国能拥有取之不尽的清洁能源。(再也不用害怕核泄漏带来的危害)
如果真是这样,老百姓会得到前所未有的实惠!
首先一点最直接的应该是电费会大幅度的下调。因为核聚变的安全性,可以与以往的核电站不同建造很多的核聚变电厂。
随着将来电动汽车的普及,低电价也会让我们的出行成本更加低廉。
由于运输成本的降低,使需要长途运输的蔬菜,水果,衣物等老百姓的日常刚需品的成本进一步降低。
水费会进一步降低,因为充足的电力能源,使得废水的处理效率大大提高,水的循环利用成为可能。
这也使得被污染的河水,湖水都得到所未有的净化……
人造小太阳的广泛应用,会使我们最终摆脱化学能源的依赖,这会使我们身边的空气质量会明显的提高(减少PM2.5)。极大减轻雾霾对我们的健康影响。
(尤其是北方,对火电的依赖极为严重。 )
海鱼等水产品会更加便宜,品种会更加丰富。充足,灵活的的电力供应使得大规模海上养殖和抵抗灾害的能力大大加强。最终会极大的丰富我们的餐桌。
因为有了小太阳的强大电力供应,不仅仅是造航母那么简单,我们可以建造能容纳几十万甚至上百万人的海上超级巨型城市。
在国防方面,由于人造小太阳的体积比以往任何时候的发电设备都要小巧,能源输出却更为强大,所以能为航母以及超大型船舶,巨型飞机提供几乎无限续航的清洁能源……使我们的国防威慑力有质的飞跃。
中国人造太阳照亮直径有多少平方公里
中国人造太阳照亮直径有334平方公里。
人造太阳的核心部件就是高11米,直径8米,重400吨的主机部分。由真空室,纵场线圈,极向场线圈,内外冷屏,外真空杜瓦,支撑系统等6大部件组成。
你觉不觉得这里三层,外三层包的像个粽子。为什呢,因为这里面的温度有1亿度。聚变燃料氘氚以等离子形态在真空室燃烧,1亿摄氏度,比太阳的温度还要高,而我们现在的成果,实现这样一个温度达百秒,可以说是世界第一。
我国“人造太阳”就实现了101.2秒的稳态高约束运行,一举创造了世界上的纪录。当时,就有美国网友称:“我们还在玩着风车和太阳能电池板,中国人就能“造太阳”了,更重要的是我们的科学家只能实现几毫秒的持续性核聚变实验。”这么说吧,即使按照10毫秒来计算,美国的水平也与我国有着1万倍的差距。照射面积100平方米。
更让中国人骄傲的是,11月12日央视新闻客户端的最新消息,我国“人造太阳”再度取得重大突破,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,等离子体中心电子温度首次达到1亿度。要知道,真正的太阳核心处温度也只有2000万度。
中国人造太阳是核聚变还是核裂变
中国人造太阳的试验装置,是利用氢的同位素“氘氚”来进行核聚变反应的,使用超导体材料将它们在高温的环境下产生聚变反应。我国在这个方面上取得的成绩位于世界前列的,目前它是在世界上运动时间最长的,同时也是能够稳定输出的试验装置。