As estações em mudança, o refluxo e fluxo, o brilho de um olho, a fonte de energia de que a vida na Terra depende, é a fusão incandescente de 150 milhões de quilômetros de distância dela.
Sim, o sol é uma fusão super-enorme cuja reação de fusão interna converte 700 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio a cada segundo. Durante esse processo, cerca de cinco milhões de toneladas de energia líquida são liberadas, aproximadamente equivalentes a 3.86X1026 Joules, lentamente o número ~ ~
A energia gigante foi liberada por bilhões de anos e proporcionou um fluxo constante de luz e calor para a terra, de modo que foi cantada cantando crianças: tudo cresceu pelo sol!
A energia de fusão nuclear com recursos ricos, alta segurança inerente, aceitabilidade ambiental e outras características, é a forma de energia do sonho do homem.
Na década de 1980, a China promulgou uma estratégia de desenvolvimento de energia nuclear de "reator quente - reator rápido - reator de fusão" e "três etapas" e, posteriormente, promoveu o estudo da energia de fusão em nosso país para o campo internacional, participando do Reator Experimental Termonuclear Internacional (ITER) .
Após décadas de desenvolvimento, qual a força da pesquisa de fusão nuclear da China?
Liu Yong, diretor do setor de fusão nuclear e plasma da Sociedade Nuclear Chinesa e presidente do Instituto Sudoeste de Física da Indústria Nuclear (a seguir designado "Academia Ocidental de Ciências Naturais"), divulgado na Conferência Anual da Sociedade Chinesa de Ciências Nucleares na Reunião Anual de 2017 que na engenharia de fusão E a pesquisa científica, foi executada no passado e correu para algumas áreas agora lideram o desenvolvimento. Além disso, o compromisso da China com a missão de aquisição de pacotes do programa ITER fez progressos significativos.
Plataforma avançada de pesquisa de fusão de estação
Em 21 de novembro de 2006, a China, a UE, a Índia, o Japão, a Coréia do Sul, a Rússia e os Estados Unidos assinaram o Acordo de Implementação Conjunta do ITER e documentos relacionados para construir conjuntamente um reator de fusão de Tokamak supercondutor e explorar a paz Entende-se que o ITER se tornará o primeiro reator de fusão de nível de energia a nível mundial, que é um passo essencial para a comercialização da fusão de confinamento magnético. Esta é a primeira vez que a China adotou igual Parceiro como o maior projeto de cooperação internacional.
Modelo de reator de fusão em 'Green Nuclear Science Popularization Expo'
Sabe-se que, atualmente, as unidades envolvidas em pesquisas sobre fusão nuclear controlada de confinamento magnético incluem o Instituto Ocidental de Física, o Instituto de Física de Plasma da Academia Chinesa de Ciências, a Academia Chinesa de Física de Engenharia e outros institutos de pesquisa científica, bem como algumas faculdades e universidades, do qual o Instituto Ocidental de Física e a Academia Chinesa de Ciências Física de Plasma O instituto é a principal unidade de empreendimento para a China participar do projeto ITER. Empresas como Guizhou Aerospace Sony, West Superconductor, Ningxia Dongfang, Hefei Ke Ye participaram da pesquisa, desenvolvimento e processamento de componentes relevantes, materiais e processos do programa ITER.
"A pesquisa de fusão nuclear é um dos temas mais desafiadores da história humana e seu princípio básico é abrandar o processo de reação de fusão nuclear para liberar energia e usá-la pacificamente". Liu Yong disse: "Este projeto é extremamente grande O desafio técnico que estudamos durante 50 anos deveu-se principalmente às suas duras condições de implementação, à necessidade de altas temperaturas acima de 100 milhões de graus, ao confinamento prolongado em espaços confinados e à necessidade de densidades elevadas. Por décadas, nós A idéia principal é resolver o problema de como limitar o plasma de alta temperatura de centenas de milhões de graus por um longo período de tempo para que ele possa responder e resolver o problema da combustão auto-sustentável de fusão.
Apesar do processo difícil, foram feitos progressos significativos na P & D e na experiência de dispositivos de fusão em nosso país.
Atualmente, existem EAST, HL-2A, HL-2M, etc. nas principais instalações de pesquisa (ativa / em construção) de fusão nuclear controlada com certa influência internacional. Entre elas, ) O dispositivo pela primeira vez alcançou com êxito a operação do Tokamak em forma de divertor e o modo de confinamento elevado (modo H). Esta é uma grande realização de pesquisa científica que fez com que nosso país suporte as pesquisas avançadas de fusão nuclear após a UE, os Estados Unidos e o Japão Plataforma.
Como um marco significativo na história das experiências de fusão de confinamento magnético na China, essa conquista também marca que a ciência de fusão de confinamento magnético da China e os experimentos de física de plasma entraram em um estágio completamente novo perto da linha de frente internacional. No experimento de 2016, HL -2A é o primeiro a realizar um acoplamento de baixo ruído sob o modo H, usando uma antena de matriz de guia de ondas (PAM) passiva espaçada, que fornece dados importantes para o design de antena de baixa intensidade ITER de baixa intensidade de ruído.
Além disso, no 3 de julho deste ano, o Eastern Super Ring EAST alcançou uma operação estável de plasma de alto confinamento de pulso longo de 101,2 segundos e tornou-se o primeiro no mundo a alcançar um modo de confinamento em estado estacionário com duração de até cem segundos Instalação de teste de fusão nuclear Tokamak ". O EAST vem atualizando as capacidades dos dispositivos nos últimos dois anos e desempenhou um papel importante na descoberta de modos avançados de operação no estado estacionário." Os experimentos do EAST fizeram novos avanços e conseguiram uma operação não-indutiva de modo H em estado estacionário Do novo registro (cerca de 50 segundos), todas as operações não-indutoras do estado estacionário das restrições do núcleo aumentaram, operação de pulso longo de alta temperatura eletrônica superior a 100 segundos.
Excelente pacote de compras ITER para completar a tarefa
"A China pode participar do ITER porque estabelecemos uma base sólida nos últimos 50 anos e o progresso foi ainda maior nos últimos anos", afirmou Liu Yong.
Entende-se que, sob a coordenação do Ministério da organização Ciência ITER e centro de liderança, hospital e da Academia Chinesa de Ciências Instituto do Ocidente estava cheio de pesquisa de física de plasma em dispositivos de fusão, bem como as vantagens de componentes de reatores de fusão e aspectos de desenvolvimento, em virtude do reconhecimento pleno da Organização ITER e bom comunicação, empresas competitivas relacionadas com a Organização das Nações Unidas lançou uma pesquisa de tecnologia, ITER tarefa pacote dos contratos realizados por nosso país está progredindo sem problemas, fez uma série de avanços tecnológicos e frutífera.
Por exemplo, o país não pode fornecer os materiais supercondutores ITER usados?
A resposta é sim. 'Através deste projecto, estamos totalmente entrou na vanguarda internacional de materiais supercondutores. Além disso, as bobinas de campo de correção e outros materiais também são integralmente suportados pelos chineses.', Disse Liu Yong.
Como outro exemplo, entre os muitos pacotes de compras, o "primeiro muro" realizado pelo Courtyard Oeste passou no teste de muitas rodadas de produção de módulos e teste de carga de calor elevado. Os processos-chave como a tecnologia de soldagem a laser passaram a certificação de IO (Organização Internacional ITER); o neutron ITER O pacote de aquisição de módulos blindados (SB) já entrou na fase de processamento e fabricação do fornecedor doméstico, o West Institute é responsável pela tecnologia de módulos de blindagem de revestimento, o West Institute também possui toda a missão de suporte magnético ITER, estrutura de suporte ITER GS com base no ótimo design e análise do projeto proposto O novo design, reconhecido pelo ITER.
"A implementação do Programa ITER tem impulsionado o desenvolvimento de disciplinas e indústrias relacionadas na China e seus objetivos científicos e de engenharia são totalmente esperados".
De acordo com o cronograma do projeto ITER, em 2025, para produzir o plasma inicial, em 2035, para alcançar deutério e trítio descargas. 'Atualmente, a direção dos nossos esforços é fazer com que o processo de reator de fusão pode ser um pouco mais rápido.' Liu Yong disse que o desenvolvimento da energia de fusão da China roteiro começou a tomar forma, o nosso país vai se esforçar para a conclusão antecipada de um reator de fusão, o primeiro a conseguir esforços ininterruptos de energia de fusão. 2035-2040, a China vai construir China Engenharia de fusão do reator teste CFETR, e iniciar o reactor de demonstração de fusão de design orientado DAMO meados de século na nossa construção independente central de fusão de grande escala país para estabelecer uma base sólida de ciência e tecnologia.
Liu Yong disse que o reator de fusão ainda está enfrentando desafios técnicos fundamentais. "O reator de fusão operará sob alta qualidade e parâmetros elevados (alta temperatura e densidade de plasma), resultando em uma fusão sustentada e estável de deuterium, tritio e saída de energia de fusão Foi um dos principais componentes da pesquisa de fusão. Um número de desafios físicos e tecnológicos importantes ainda são enfrentados em termos de modos operacionais e parâmetros operacionais adotados, como manter um plasma de combustão estável, compatibilidade com componentes de engenharia periférica e garantir a segurança da planta Para estudo posterior.