■我国人造太阳调试成功,七八月运行
■项目负责人作客央视,作权威解读
■综合央视报道
汽油价格的上涨,让我们感觉到除了以后买汽油多花钱之外,能源危机似乎离我们越来越近,也是在此时人们注意到,中国要升起“人造太阳”了,其提供一种无限量的、安全、清洁的能源,听到这样的消息人们难免心生疑问,太阳可以人造吗?
4月6日,央视新闻频道《新闻会客厅》播出节目《揭秘“人造太阳”》,以下为节目摘编:
产生能量原理类同太阳
主持人:今天我们请到了在这个问题上最有发言权的,这个项目的负责人万元熙教授,万教授您好。现在很多人对人造太阳不甚了解,甚至有些误解,请问真正人造太阳是什么样的?
万元熙:引起人们误解的就是现在在等离子物理所经过8年的艰苦奋斗努力,终于建造了一个全超导的托克马克试验装置。
主持人:这个装置如果成功的话,就是将来的人造太阳的样子吗?
万元熙:基本上就是这样,但是它更大。
主持人:这个给人感觉就是一个超大的锅炉的样子,根本和我们现在看到的天上的太阳不相干,能不能简单地这么理解,之所以称作人造太阳,就是它产生能量的原理和太阳产生能量的原理是一样的,所以这样叫?
万元熙:对,太阳是发出强大的光,辐射到宇宙 空间当中去,太阳上面这么巨大的能量来自于什么?来自于核聚变反应。
主要燃料广布水中
主持人:通过像太阳一样的核聚变反应发电,就是未来的人造太阳?
万元熙:对。在太阳的中心,温度高达1500万摄氏度,气压达到3000多亿个大气压,在这样的高温高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并放出大量能量。几十亿年来,太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置,无休止地向外辐射着能量。
核聚变能是两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时释放的能量,产生聚变的主要燃料之一是氢的同位素氘。氘广泛的分布在水中,每一升水中约含有30毫克氘,通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。采集氘并使之与相关物质聚变产生能量,就是人造太阳的原理。
根据科学家的分析,如果我们未来能建成一座1000兆瓦的核聚变电站,每年只需要从海水中提取304公斤的氘就可以产生1000兆瓦的电量,照此计算,地球上仅在海水中就含有的45万亿吨氘,足够人类使用上百亿年,比太阳的寿命还要长。
1952年,当第一颗氢弹爆炸之后,人类制造核聚变反应成为现实,但那只是不可控制的瞬间爆炸。从那个时候开始,科学家们一直在寻找途径,把氢弹爆炸在某个试验装置上面加以控制地让它发生,然后源源不断地取出它的核聚变能。
聚变过程“稳定”是关键
主持人:氢弹是瞬间的,这个装置能持续不断地产生能量吗?
万元熙:对,因此我们把我们的研究称为可以控制的受控热核聚变反应,这种反应在两条途径当中正在迅速地发展,一条途径就是造出各式各样的磁容器来,其中有一类磁容器叫做托克马克,正是在这一类的托克马克聚变装置上面,在世界上经过60年的努力,已经取得了巨大的成功,在这种装置上已经可以把氘氚的聚变燃料加热到4亿到5亿度的高温区,然后在这么高的温度下就发生了大量的聚变反应。
主持人:您刚才讲的这些内容当中,特别提到的一个词就是稳态,是不是这一装置最大的进展就在于此?
万元熙:对,这个装置最大的特点就是为了把托克马克已经取得的巨大进展过渡到稳态运行,为未来实现真正的人造小太阳做出重要的贡献。
七八月将进行运转
主持人:它能不能实现这个效果,就现在还不知道呢,是吗?要到七八月份让它运转一次才知道它能不能实现相对持续时间的输出能量。
万元熙:我们未来七八月份是全部把装置装好以后,仅仅是开始了物理实验,这个物理实验已经引起了全世界同行的很大关注,给予了极高的兴趣,原因就是到目前为止,这将是第一个全超导的,可以稳态运行的一个托克马克装置。
主持人:现在进行到这个阶段,意义究竟有多大?
万元熙:所有这些装置上面的研究的各式各样的结果,都会为未来建造真实的受控热核聚变反应堆、聚变能电站做出重要的贡献,奠定工程和物理的基础。
1升海水=300升汽油
主持人:其实我们也知道,比方说核电站,这不是都已经存在了吗,那样的核电和未来的人造太阳发的核电的区别是什么呢?
万元熙:现在的裂变电站有两个问题,一个问题,地球上所蕴藏的铀矿,作为铀的燃料也只能用60年左右,这是1998年世界能源组织公布的数据。
另外一个相当大的问题,在使用铀矿的过程当中产生一些高放射性的废物,这些废物的寿命非常之长,就是几千上万年它仍然是有放射性的,对人类的环境会造成另外一种污染。但是聚变能源恰恰不同,因为它的燃料来自于海水当中,藏量非常丰富,如果1升海水等同于300公升汽油,您可以想象,人类的一次性的能源将是无穷尽的。
主持人:1升海水怎么等于300公升的汽油?
万元熙:原因就是在1升海水当中含有氢的同位素氘,如果你把它提取出来,放到未来的人造太阳当中发生聚变反应,放出来的能量等同于燃烧300公升的汽油的能量。
主持人:从开始进行这个研究到今天取得这个阶段性的成果,用了人类多少年的时间?
万元熙:自从过去的60年来,将近有100个大大小小的托克马克,证实所有的托克马克,你贡献这一点,我贡献那一点,你有这个特点,我有那个特点,使得我们敢于去建造越来越大的托克马克聚变装置。