中国正在加快核聚变的发展,并计划在2050年前推出商用网络

苏苏的凤尾鱼 2025-03-07 15:18:16

数年来,中国在核聚变研究方面投入了巨资。核聚变技术可以提供清洁且几乎取之不尽的能源,从而彻底改变能源行业。通过其实验反应堆,特别是先进超导实验托卡马克(EAST),中国的目标是成为第一个将该技术商业化的国家。据中国核能电力股份有限公司(CNNC)称,这种被称为 “人造太阳 ”的装置最早可在 2050 年为国家电网供电,这将使中国在这场新兴的能源革命中走在前列。EAST 反应堆于 2006 年在安徽省合肥市投入使用,近年来取得了一系列决定性的里程碑式成就。2018 年,反应堆首次达到 1 亿摄氏度的等离子体温度--这是核聚变的关键门槛。此后,其性能不断提高:2021 年,它将等离子体温度保持在 1.2 亿摄氏度长达 101 秒,随后又将等离子体温度保持在 1.6 亿摄氏度长达 20 秒。2023 年又向前迈进了一步:等离子体保持时间为 403 秒。但在 2024 年,创造了一个前所未有的纪录:中国的 “人造太阳 ”成功地将等离子体稳定了 1066 秒,即超过 17 分钟。为实现这一目标,研究人员对多个组件进行了现代化改造,特别是等离子体加热系统,其功率已提高了一倍。与 EAST 同时,中国正在开发 HL-2M 反应堆,旨在达到更高的温度并优化等离子体约束。这些成就使中国与法国热核聚变实验堆项目等重大国际倡议一道,成为核聚变领域的世界领导者之一。今年 2 月 12 日,位于法国罗讷河口省、被称为 “法国人造太阳 ”的 WEST 托卡马克也打破了世界纪录,保持稳定等离子体长达 1337 秒(22 分钟)。中国的这一计划达到了一个新的里程碑,中核集团宣布将于 2045 年开始示范阶段,为五年后的商业运营铺平道路。这一加速反映了中国希望在这个只有美国、俄罗斯、韩国和法国等少数几个国家取得重大进展的领域扬名立万的愿望。2024 年,中核集团加强了其计划,成立了专门从事核聚变的中国聚变公司。该项目已投资 17.5 亿元,由浙江振能电力股份有限公司(Zheneng Electric Power Co.这些资金旨在开发能够在不排放温室气体或放射性废物的情况下生产能源的新一代托卡马克。该项目是更广泛的能源战略的一部分,旨在减少该国对化石燃料的依赖,加强其能源独立性。除核聚变外,中国还在继续扩大其常规核力量。中核集团副总经理辛锋最近表示,该公司将加大裂变反应堆的生产,包括本地开发的型号和小型模块化反应堆。到 2030 年,中国将超过美国和法国,成为世界领先的核反应堆运营商。继 2022 年出现电力短缺之后,中国加快了建设计划,每年批准约 10 座新反应堆,这一速度将持续到2030年。如果中国成功大规模掌握核聚变技术,将对全球能源格局产生重大影响。清洁而丰富的能源可从根本上改变生产模式,并加强中国在能源和技术领域的战略地位。然而,重大挑战依然存在:等离子体安全壳、基础设施优化和反应堆能效都是开始商业运行前必须克服的障碍。与此同时,核聚变竞赛仍在继续,其影响远远超出了中国的范围。

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简介:俄罗斯材料科学与工程领域的研究和应用历史现状