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無限能源即將到來?超級工程10倍功率輸出,或打亂世界規則!


- 2018年7月06日12時53分
- 科學文摘 / 環球科學大觀

環球科學大觀

科學的眼光觀世界 富有的思維察明理

隨著傳統化石能源的日漸式微,清潔和可再生能源的發展得到了全世界的積極相應。其中,被人稱之為可以產生近乎無限能源的國際熱核聚變反應堆計劃(ITER)是由中、歐、印、日、韓、俄和美國等世界主要擁核國家共同參與建造,是當今世界上僅次於ISS的最大科學合作計劃,前景令人興奮。

核聚變的工作方式大體上與核裂變相反,兩個輕核(通常是氫同位素)碰撞時發生聚變反應的同時放出巨大能量(遠高於核裂變)。為了利用這種能量,核聚變反應堆必須控制等離子體的極端壓力和溫度,否則將核爆炸。


無限能源即將到來?超級工程10倍功率輸出,或打亂世界規則!圖片

ITER實際上是一個托卡馬克裝置,利用強環形磁場來實現可控核聚變的環形容器,它產生的聚變能量取決於其核心發生的聚變反應的規模。而ITER裝置的等離子體容積將達到830立方米,是目前在運行的聚變反應堆的10倍,這足以實現其最終設計目標——從50MW的加熱輸入功率中產生500MW的聚變功率(Q≥10)。

國際熱核聚變反應堆計劃也是迄今我國參加的規模最大的國際科技合作計劃。在歷經7年建設期後,目前ITER項目已完成了所需基礎設施的50%,預計在20年後投入商業運作,真正成為清潔核聚變能源的源泉。


核聚變作為一種潛力巨大的能量來源,一旦投入使用在能源領域帶來的影響也會是顛覆性的,打亂整個行業規則。它具有與電力可再生能源高度互補的特性:按需供電,負載跟隨,受氣候影響小,同時可以擴展以滿足整個世界的能源需求。

不過,儘管核聚變的好處很多,依舊有人懷疑將「核」有效利用在商業上的可行性。畢竟大多數人談「核」色變,其巨大的破壞性也同樣不容忽視。


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