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探索前进在地球上重建太阳的能量

更新时间:2020-07-31 23:50点击:

在获得官方批准14年后,科学家们于周二开始在法国南部组装一台巨型机器,该机器旨在证明核聚变——为太阳提供能量的过程——是地球上安全可行的能源。

这项被称为ITER的具有突破性的跨国实验,在最近几个月里,已经从世界各地的生产地点,将一些部件运抵了这个位于圣保罗的小村庄。

现在,它们将被费力地组合在一起,以完成被ITER称为“世界上最大的谜题”。

该试验厂的目标是证明核聚变能源可以在商业规模上可持续、安全地产生,初步试验将于2025年12月开始。

当轻原子核聚变形成较重的原子核,并在此过程中释放出大量能量时,核聚变为太阳和其他恒星提供了能量。

我们面临的挑战是制造一台能够利用这种能量的机器,这种能量将被固定在反应堆容器中,并由一个非常强的磁场来控制。

法国总统埃马纽埃尔·马克龙(Emmanuel Macron)在周二庆祝大会正式开始的广播讲话中说:“有了核聚变,核能为未来带来希望。”

总统补充说,作为一项技术,它承诺提供“清洁、无碳、安全和实际无废物的能源”。总统长期以来一直主张在全球抗击气候变化的斗争中使用核能。气候变化是由燃烧煤炭、石油和天然气产生的温室气体造成的。

韩国总统文在寅(Moon Jae-in)则称赞这是“人类历史上最大的国际科学项目”,他说,该项目为最早在2050年获得清洁、安全的能源带来了希望。

低风险的

ITER项目于2006年由35个国家发起,包括美国、俄罗斯、中国、英国、瑞士、印度、日本、韩国和欧盟27个成员国。

合作伙伴在一份声明中说,与传统的核电站一样,核聚变是安全的,燃料量极小,不存在因熔毁而发生事故的物理可能性。

另一个优势是:核聚变燃料和用于控制反应的锂可以在海水中找到,而且储量丰富,足以供人类使用数百万年。

“一个菠萝大小的燃料相当于1万吨煤,”合作伙伴说。

ITER是世界上最大的聚变实验设备,预计将产生约500兆瓦的热能,如果持续运行,相当于约200兆瓦的电能,足以供应大约20万户家庭。

它的“托卡马克”核聚变反应堆总共将由大约100万个部件组成,其中一些部件就像其巨大的超导磁体,每个部件高达四层楼,重达360吨。

“三维拼图”

大约2300人在现场组装这台巨大的机器。

“一块一块地建造这台机器就像在一个复杂的时间轴上组装一个三维的拼图,”ITER的总干事Bernard Bigot说。

他表示:“项目管理、系统工程、风险管理和机器组装物流的每一个方面都必须与瑞士手表的精准度结合在一起。”他补充称:“未来几年我们要遵循一个复杂的脚本。”

一旦完成,反应堆应该能够重现恒星中心温度约1.5亿摄氏度(比太阳温度高10倍)的核聚变过程

到2035年,它可能达到全功率,但作为一个实验项目,它的设计目的不是发电。

Bigot说,如果这项技术被证明是可行的,未来的聚变反应堆将能够为200万户家庭提供电力,其运行成本与传统核反应堆相当。

然而,环保人士批评这种“人造太阳”是极其昂贵的科学幻想。

ITER项目比计划落后了五年,最初的预算增加了两倍,达到约200亿欧元(234亿美元)。

?2020法新社