摘要:前言:当今世界,科技飞速发展,日新月异,而其中的人造太阳技术被称为未来的颠覆性技术,甚至有人预言谁掌握了此项技术,就会成为蓝星的主宰。2025年1月14日,安徽合肥传来好消息—聚变堆设施项目关键子系统“偏滤器等离子体与材料相互作用研究平台”完成测试验收。这是目
前言:当今世界,科技飞速发展,日新月异,而其中的人造太阳技术被称为未来的颠覆性技术,甚至有人预言谁掌握了此项技术,就会成为蓝星的主宰。2025年1月14日,安徽合肥传来好消息—聚变堆设施项目关键子系统“偏滤器等离子体与材料相互作用研究平台”完成测试验收。这是目前国际上综合参数最高的直线等离子体装置,标志着中国人造太阳进入新征程。
据悉,此次研发的最高直线等离子体装置命被名为“赤霄”,长15.5米,重约22.5吨,最大粒子流大于10的24次方每平方米每秒,单次放电超过1000秒,一次可连续运行24小时以上,最高中心磁场高于3特斯拉。
“赤霄”取名自中国古代十大名剑之一的赤霄剑,是汉高祖刘邦斩蛇时随身佩戴的宝剑,寓意中国人造太阳将会披荆斩棘,勇往直前,一路登上王冠。
“赤霄”等离子体装置是由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的研究员周海山带领的团队,经过五年多的攻关才研发出来的。在研发过程中,周海山团队攻克了超导材料的应用、等离子体稳定控制等难题,最终成为全球拥有此项技术的两个国家之一。
中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所已经成立40多年了,有13个研究室,周海山所在的12研究室就是专门研究核聚堆装置的,周海山是该所的青年科技骨干,他带领一帮年轻人刻苦专研技术,研制出“赤霄”激光剑。该装置具有粒子喷射能力强、运行稳定高、技术集成度高等技术优势,将极大的促进我国人造太阳的研制进程。
人造太阳的原理是模仿太阳内部的核聚变反应,利用特定的装置,使氘和氚等轻原子核能够克服彼此间的电荷排斥力,接近并发生聚变反应,从而释放出巨大的能量。常见的人造太阳装置主要有托卡马克装置和仿星器两类,它们通过强大的磁场来约束高温等离子体,以实现核聚变反应的持续进行。
目前世界著名的人造太阳有ITER(国际热核聚变实验堆),是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。KSTAR是韩国的核聚变研究项目,该装置于1995年开始建造,2008年首次实现等离子体放电。
国产人造太阳主要有:中国环流三号、“洪荒70”、东方超环(EAST),其中东方超环全超导托卡马克核聚变实验装置,2006年正式建成,自主研发68项关键技术,专利2000余项。
而赤霄与人造太阳有着紧密的关系,赤霄能产生强粒子流和高能量,模拟人造太阳内部的极端环境,对新型壁材料进行检测,是中国“人造太阳”聚变堆研发的重要突破,将为研究下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆提供有力支持。
人造太阳研究如能得到突破,将让世界实现能源自由,对能源革命、环境保护、国际合作以及人类社会可持续发展等具有重大意义。
赤霄研制成功,可以实现以下影响:
推动核聚变能源研究,有助于深入研究核聚变的物理过程和反应机制,推动中国人造太阳的研发进程。
促进新物理材料研制,筛选出能承受高温、强粒子流冲击的材料,提升材料的性能和应用范围,推动材料科学的进步。
推动等离子体物理研究,赤霄装置产生的高温、高密度等离子体流,为等离子体物理研究提供了丰富的实验数据和研究对象。
加强国际科技合作,赤霄计划开展开放共享的国际合作研究,进一步扩大中国科技的影响力。
激发相关技术创新,赤霄的研发涉及到多个领域的先进技术,如超导技术、磁场控制技术、粒子加速技术等,将带动相关领域的技术创新和产业升级。
国产赤霄的研制成功,无疑成为我国研制人造太阳的利器,不仅确保我国人造太阳在世界的领先地位,而且还为后续发展奠定良好基础。更重要的是中国有周海山这样一大批年轻的科学家,正奋战在科研一线上,已经成长为托举中国科技崛起的中坚力量。
来源:优雅海浪NRE