港媒：中国科学家抢得先机 接近造出“人造太阳”

小辣辣

2016-02-07 10:05:00 来源：参考消息网 责任编辑：黄晋一

核心提示：在中国东部一个甜甜圈形状的房间里，科学家们已经能利用核聚变制造灼热的氢气，这些氢气的温度是太阳中心温度的3倍多，而且科学家们能让这一温度维持102秒。

参考消息网2月7日报道 港媒称，在中国东部一个甜甜圈形状的房间里，科学家们已经能利用核聚变制造灼热的氢气，这些氢气的温度是太阳中心温度的3倍多，而且科学家们能让这一温度维持102秒。

据香港《南华早报》网站2月5日报道，研究人员说，全球竞相利用一种新型的、人造太阳能来获取无尽的清洁能源，这一突破让中国在这场竞赛中抢得先机。随着地球的天然能源储备迅速耗尽，获取无穷无尽的清洁能源已经变成一个迫切需要解决的问题。

中国科学院合肥物质科学研究院3日在其网站上说，上周在该研究院的一个磁约束聚变反应堆上进行了这个实验。

这个反应堆的正式名称是“实验型先进超导托卡马克”（EAST）。它能将一种氢气——被称为等离子体的一种灼热的离子化气体——加热到大约5000万开氏度（约合4999.9万摄氏度）。太阳中心的温度大约为1500万开氏度。

根据这一热力学温标，绝对零度为零开氏度（相当于零下273.15摄氏度）。在这个温度，所有分子运动都会停止。

合肥这个实验中达到的温度则位于这一温标的另一端，大约相当于一个中等规模的热核爆炸所能达到的温度。该实验的目标是创造接近太阳深处的核聚变环境。

过去10年中，至少有一项实验声称达到了比合肥实验更高的温度。但那项实验从未得到成功复制，其持续时间也不能同中国的实验相比。中国实验中的高温持续超过一分半钟。

同时，日本和欧洲的物理学家已成功达到中国团队达到的温度，但他们制造的高温无法持续超过一分钟，因为他们担心会导致反应堆熔毁。

EAST是由前苏联科学家发明的，目的是控制核聚变用于发电。

由于产生的温度极高，出于安全考虑，EAST利用强大的磁场让等离子体保持圆环状——想象一下一个不断旋转的巨大甜甜圈。原子在超导磁体的作用下漂浮在适当位置。

但控制处于如此灼热、如此不稳定状态下的氢气是一项严峻挑战。过去60年建造的大部分托卡马克装置都无法维持20秒以上。

合肥物质科学研究院表示，合肥的科学家“夜以继日”地工作，从而使持续时间达到创纪录水平。

这个团队宣称，他们已解决了很多科学和工程问题，例如设法捕捉高能粒子和从这个“甜甜圈”逃逸的热量。

但他们说，他们依然没有实现让温度达到1亿开氏度（约合9999万摄氏度）并持续1000秒（约17分钟）以上的目标。他们还说，要建造一个具有商业可行性且能稳定运转几十年的发电厂，还要花很多年时间。

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资料图片：中国“实验型先进超导托卡马克”反应堆。（图片来源于网络）

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【延伸阅读】日媒:中国瞄准月球核聚变原料 或掌握能源霸权

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2013年12月15日，月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和巡视器进行互成像实验，“两器”顺利互拍，嫦娥三号任务取得圆满成功。这是北京飞控中心大屏幕上显示嫦娥三号着陆器上的相机拍摄的“玉兔”号月球车。新华社记者王建民摄

参考消息网6月18日报道 外媒称，作为世界最大的能源消费国，中国正深刻意识到解决其能源困境的紧迫性。出于这个原因，中国瞄准月球投入大量资源开发最新和最难找到的非传统能源：核聚变。

据日本外交学者网站6月16日报道，大多数关于核聚变的研究都重点将重氢或氚作为燃料用于产生核聚变。重氢大量存在于地球上的各种水中，而氚并不存在于自然界中，只能通过中子轰击锂产生。但元素周期表中的另一种同位素可以大量产生核聚变：那就是氦-3。

氦-3是氦的同位素，很轻。利用氦-3的核聚变反应堆可以产生高效的核电，不会产生废物，其放射性也可忽略不计。但不幸的是，氦-3在地球上几乎不存在。

但氦-3确实存在于月球。由于缺少大气，数十亿年来，月球一直受到携带氦-3的太阳风冲击。结果，月球表面的尘埃里充满了这种气体。据计算，从月球表面到内部数米深的地方，有大约110万吨氦-3。报道称，以目前的能源消费速度，大约40吨氦-3就可提供美国一年的用电量。鉴于一吨氦-3预计可能产生的能量，利用氦-3作为燃料的核聚变可大大降低世界对化石燃料的依赖，大幅提高人类生产力。

但是人类需要先返回月球才能向地球提供几个世纪的聚变电。报道称，目前只有中国有这个想法，并且制订了嫦娥计划，打算在21世纪20年代初之前将宇航员送往月球。如果北京在第二次“月球竞赛”中胜出，建立一个可持续的人类前哨，从事氦-3的开采行动，那么它就会像过去的东印度公司那样形成垄断，创造大量财富。至少可以说，其结果将意义重大。

报道称，首先，中国在月球上开展氦-3开采行动将是一个维护自身利益的壮举。其次，由于地球上的化石燃料不可避免会耗尽，中国将逐步建立一个氦-3帝国，从而控制这种月球气体的供应。中国掌握能源霸权的前景可能会导致无所不在的地缘政治影响，引发地缘政治紧张关系和反华联盟的合并，推动其他国家（尤其是美国）加速前往月球的行动以打破中国的垄断。

报道称，这种情况并非不可避免。相反，月球探索和资源开发可以最终鼓励国际合作。如果从事航天活动的国家能看到一个共同的命运，建立一个联合开发月球氦-3的国际制度是可行的。

（2014-06-18 08:07:28）

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【延伸阅读】港媒:中国拟建聚变裂变混合核反应堆 被称太超前

参考消息网7月21日报道 港媒称，中国将在2030年前建设一座能在一个地方实现核聚变和裂变的混合反应堆。

香港《南华早报》网站7月17日援引《科技日报》的报道说，该项目正在一个军事研究设施展开。最近，设在四川的中国工程物理研究院完成了相关概念设计。该院负责研制中国的核武器。

报道称，中国并不是从事聚变-裂变混合反应堆研究的唯一国家。至少在近半个世纪前就有人提出了在同一个反应堆实现核聚变和裂变的想法。俄罗斯、欧洲国家、美国和日本一直在进行相关研究。

报道称，裂变是将原子一分为二，聚变则是使原子二合一。目前，所有商用反应堆采用的都是核裂变方式。

根据著名的爱因斯坦质能方程（E=MC2），这两个过程都能释放大量能量。但这两个方法都不完美。裂变会产生大量放射性废料，而聚变则需要大量能量才能进行并实现可控。

根据最新报道，中国的混合反应堆与其他国家科学家提出的主流设计方案区别不大。

报道称，聚变堆芯由60兆安超强电流提供动力。装有核燃料铀-238的裂变壳包裹在聚变堆芯周围。这种设计具有诸多优点。聚变产生的高速中子能使铀-238发生裂变反应，而由此产生的许多能量又可帮助维持聚变反应，从而大大减少外部能量输入量，实现核燃料的完全燃烧，避免产生放射性废料。

混合反应堆项目副主管黄洪文表示，关键单元技术的实验研究平台将于2020年前后建成，2030年前后建成实验反应堆。

研究团队表示，拟议中的混合反应堆的发电能力可达到现有裂变反应堆的3倍，而且比较安全，因为通过切断外部电源可以立即停止聚变和裂变反应，所以发生灾难的可能性较小。

但有科学家警告说，这个时间表也许过于雄心勃勃。清华大学一名物理学家说：“建设可行的聚变反应堆还是一件遥遥无期的事情，更不要说混合反应堆了。”由于问题很敏感，这名物理学家不愿透露姓名。他说：“这就像在内燃机发明之前谈论混合动力车一样。如果我们能在50年后建成第一座聚变反应堆，那就算很幸运了。我认为在这之前没法建成混合反应堆。”

报道称，其他一些人则对这项技术比较乐观。长期以来，现代聚变反应堆设计的“教父”叶夫根尼·韦利霍夫教授一直主张建设混合反应堆。

报道称，2012年，他在法国参观国际热核实验反应堆项目时说，混合反应堆可能比较容易建造，部分原因是混合反应堆只需“纯聚变”反应堆外部能量输入量的五分之一就能维持运行。

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秦山二期核电站核反应堆厂房　新华社记者谭进摄