专题:  2016年科技活动周
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探访科学重器展区:这个“人造太阳”有点牛!

来源:中国科技网 作者:张静 2016年05月18日 17:36

核聚变、托卡马克、等离子体……来北京科技周主场参观科学重器的公众一踏入展区,就听到了这些高深莫测的名词。

大大小小的圆桶,连接着粗细不一的管道,不时变幻出五颜六色的光芒。这套装置模型给大家的第一印象,就是漂亮。

EAST全超导托卡马克核聚变实验装置模型

是不是被吸引了?但是千万别被它美丽的外表迷惑,人家来头大着呢。它被陈列在科学重器展区的入口处,美女讲解员正努力地向经过的公众科普:“这就是EAST全超导托卡马克核聚变实验装置。”

“什么?”大家听不懂。讲解员鄢女士想了想回答:“就是人造太阳。”

EAST是我国自行设计建设的世界首个“全超导托卡马克”核聚变实验装置。现今就在安徽的中科院等离子体物理研究所里。该所自1978年建所以来,已先后建成并投入运行四代托卡马克装置——HT-6B、HT-6M、HT-7(合肥超环)和EAST(东方超环)。

中科院合肥研究院本周也开放了EAST实验大厅供公众参观

“研究它的目的就是希望将来在地球上能建造成核聚变的发电站。”鄢女士指着身后的圆桶装置,“核聚变反应将来就是在类似于这样的真空室里进行。”

围在周围的参观者看到,此刻真空室里发出阵阵红色的光,像正在运动的火球。“现在这个装置里火球的温度实际上已经达到了5000万摄氏度,102秒的放电时间。”鄢女士的讲解让大家大吃一惊,也许是考虑到公众的知识水平高低不一,她又补充说:“5000万度是个什么概念?东西碰到它就会灰飞烟灭。”

据悉,EAST是在今年创造了国际上温度达到5000万度的最长时间记录。物质在这样高的温度环境里已经不是常规的固态,液态或者气态,鄢女士介绍说:“它会达到一种等离子体态,这时我们就可以通过强磁场来控制它。想产生这样的强磁场,又需要把材料降低到零下269.5摄氏度。因此这样一个装置,可以说是最高温和最低温的集成体。”

那什么是托卡马克?解说员继续介绍说,当聚变燃料加热到1亿度以上,才能发生核聚变反应,这种极高温即便是最耐热的材料也无法承受。科学家们利用物质在极高温下呈现等离子体态的特性,建造了磁场来作为约束容器,并把磁场形状为圆环形的装置统称为“托卡马克”。

据介绍,EAST未来的科学目标,是想达到装置运行15年内实现1兆安电流,1000秒放电,1亿度高参数等离子体的稳定运行。也许,建成稳态运行的热核聚变堆还需要数十年的时间,假如它实现了,那便是人类的未来理想新能源,清洁、安全、高效。那一天,人类就真正能从“石油文明”走向了“核能文明”。

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[责任编辑:suce]
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