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中国核聚变技术已领先世界 可用于造国产航母

发布时间2016-04-11 21:45:53  原作者:   点击数:

  说起核聚变,我们通常都会想起威力巨大的氢弹,就是利用热核材料聚变释放出的强大能力来杀伤目标。

  核聚变又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。其中,核是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在超高温和高压条件下让核外电子摆脱原子核的 束缚,使两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(如氦),大量电子和中子被释放所表现出来的就是巨大的 能量释放。滋养地球万物生长的太阳,其释放能量的方式就是核聚变的过程,因此为了获得这种取之不尽用之不竭的清洁能源,中国在研制氢弹时期就开始可控核聚 变的理论研究。

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  但是,想驾驭核聚变释放的巨大能量不是一件容易的事情,尤其是对反应堆的冷却是一个极其艰难而又无法避免的难题。在冷却剂的选择上,中俄选择了 液态纯铅,而日本选择使用液态金属钠。虽然钠作为冷却剂效率也很高,但是金属钠是一种极不稳定的金属元素,中学化学我们都学过,钠只能保存在煤油里,遇到 水就爆炸,遇到空气就燃烧,而达到熔点的铅依然十分稳定,从安全性考虑,中国使用纯铅作为中子快堆的冷却剂。

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  同样的,前苏联和俄罗斯在核动力装置上也选用了铅作为液态金属冷却剂。毕竟空间狭小的核潜艇上是不可能有那么大地方去用液态水冷却。

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  图为中国已经取得多次放电实验成功的超导托卡马克装置。该装置使得中国在可控核聚变研究中领先世界水平,美国同类装置虽然在1999年已经装机运行,但是在放电时间长度和能量密度上均不如中国。

\图为国产磁约束聚变装置现场安装调试

 

\图为安装完成后的中国磁约束可控核聚变装置

 

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   图中红色环形装置为环形超导磁铁,在垂直于该磁铁内圈还有一层极向磁铁,简单的来说就是依靠人造磁场让核聚变形成的高能量等离子体形成环状能量流,然后依 靠纯铅冷却剂使其稳定而不会超过临界状态发生爆炸。近日,据媒体报道,从中科院核能安全技术研究所获悉,该单位在铅冷快堆冷却剂技术方面取得重要突破,建 成了中国首座纯铅冷却剂实验回路。中国将赶在全世界前面实现“人造太阳”于2020年左右的商业化运行。并且,在未来,使用纯铅冷却剂的中子快堆有望成为 中国核潜艇和核动力航母的标配动力,输出功率和安全性将远超目前使用的核动力装置。
标签:核聚变 

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