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中国故事|当工程师遇到“宇宙订单”

“人造太阳”:让聚变能源点亮万家灯火

如果有一天人类真的要失去太阳,我们靠什么能量维持生存?电影《流浪地球2》中,人类计划给地球安装上万座巨大的行星发动机,推着地球去“流浪”。

“电影中的行星发动机依靠的是聚变技术。”中核集团中国原子能科学研究院研究员、锦屏深地核天体物理实验项目(JUNA)首席科学家柳卫平介绍,核聚变反应是将两个原子核重新结合,生成一个较重的原子核的过程,从而产生巨大的能量。

“这在理论上可行,但聚变反应的发生很复杂,需要极高的温度和极强的压力,反应条件较为苛刻。”柳卫平说,当前更容易实现的可控核聚变技术,为轻核聚变。

自1985年起,为验证聚变能利用的可行性,全球主要核能国家加入“ITER计划”,联合建造能产生大规模可控核聚变反应的国际热核聚变实验堆(ITER),俗称“人造太阳”。

“人造太阳”就是利用太阳发光发热的原理,通过核聚变在地球上生产能源,实现人类源源不断的清洁能源供应梦想。

中国于2006年正式加入“ITER计划”。近年来,中国新一代“人造太阳”(HL-2M)和中国环流器二号A(HL-2A)等装置不断实现技术突破。2022年,由中核集团牵头研发的中国新一代“人造太阳”装置(HL-2M)实现等离子体电流突破100万安培(1兆安),创造了中国可控核聚变装置运行新纪录,“人造太阳”不再是遥不可及的梦想。

“我们将从一组组数据测量、一次次实验验证、一个个部件研发着手,研究受控核聚变,让聚变能源早日点亮万家灯火。到那时,很多装置都可以使用清洁高效的聚变能源,甚至可以开着聚变动力飞船,在太空自由翱翔。”柳卫平说。