必中三肖 必中三肖

核能“三步走”的第三步有多酷?胜过大片无数!

发布时间:2024-03-31 信息来源:

  1

如果现在有一个任务
关系到全人类的未来
如果有生之年
你都无法看到目标的完成
你会如何面对它?
这不是什么科幻大片的设定
而是中核集团一代代聚变人
所经历和面对的现实

  
  3月28-29日,“大国底气从核来·重走核工业之路”媒体行活动首条线路——从“一堆一器”到“核能‘三步走’”,来到了第三站——核工业西南物理研究院。

  作为我国最早致力于研究“人造太阳”的专业科研院所,核工业西南物理研究院(简称“西物院”)是“热堆-快堆-聚变堆”核能“三步走”战略中聚变堆研发的核心单位,也是我国参与全球最大“人造太阳”——国际热核聚变实验堆(ITER)计划的重要支撑单位。上世纪80年代,西物院建成第一代聚变平台——中国环流一号装置,是我国核聚变领域第一个国家大科学工程装置;本世纪初,建成第二代聚变平台一一中国环流二号装置,为我国核聚变研究从原理探索到大规模装置实验的跨越式发展奠定坚实的科学与工程技术基础;2020年,自主设计建造成功第三代聚变平台一一新一代人造太阳“中国环流三号”装置,该装置是我国规模最大、参数最高的先进托卡马克装置。逐日梦想,一步步实现。

  ​2

  【打卡点一】
热爱科幻的你“人造太阳”的“前世今生”不能错过

  

  3

  17

  中国环流器指挥控制中心是装置的“大脑”,承担着实验参数调配、等离子体控制、实时数据分析等关键任务。

  在电影《流浪地球2》中,人们看到了由“核动力”构建的科幻场景,其中的“重核聚变”就是通过“烧石头”的方式实现行星发动机的能量供应。

  “这简直就是电影照进了现实啊!我要赶紧拍一张照片,太震撼了!”记者朋友们纷纷感叹道。在中国环流装置实验现场,媒体团一行“零距离”感受大国重器。

  18

  “可控核聚变是前沿的颠覆性技术,具有资源丰富、环境友好、固有安全等突出优势,是目前认识到的, 可最终解决全球能源和环境问题, 推动人类社会可持续发展的最重要途径之一。”西物院副院长刘仲华强调。

  19

  20

  21

  22

  “在启动‘人造太阳’,也就是这台托卡马克装置运行之前,需要进行哪些准备工作呢?”环球时报记者冷舒眉问道。

  身为“人造太阳”驾驶员的陈逸航说:“众人划桨开大船”是对托卡马克运行最生动的写照。作为大科学装置,托卡马克的系统构成十分复杂,一次正常的运行启动需要数十个子系统的精密、有序配合来实现。因此,“驾驶员”在启动装置运行前最重要的一项准备工作就是逐一检查各系统的状态,只有在确认了每个子系统都处于正常状态之后,才能在后续的运行中保障装置整体的安全。“驾驶员”的另一项重要准备工作是配置“人造太阳”的“大脑”——中央控制系统的各项控制参数。通过将这些参数以网络通讯的形式发送给托卡马克的各个子系统,“驾驶员”可以有效地指挥它们在装置运行期间有序、协同地投入工作,从而实现高温度、高密度、高聚变三乘积等实验目标。

  “对于托卡马克装置而言,它的运行时间和能量约束时间有什么区别呢?”科技日报记者都芃问道。

  “人造太阳”博士科普团成员于祺:我们可以将托卡马克装置比作保温杯。想象一下,我们在保温杯中倒入一杯初始温度为100℃的开水。这杯开水从100℃逐渐降低到某一特定温度,例如50℃,所需的时间,与托卡马克装置的能量约束时间相似。这一过程与保温杯的密封性能和保温性能紧密相关,只有当保温杯的这两项性能足够出色时,这一时间才会相对延长。另一方面,这杯开水在保温杯中的总存在时间,则类似于托卡马克装置的运行时间。这一时间与保温杯的使用寿命有关,而与其密封和保温性能关系不大。只要保温杯没有损坏,我们就可以持续使用它来装水。同样地,只要聚变装置没有出现故障或损坏,它就可以持续运行。

  “以后核聚变产生的热能可以怎么利用,还是烧开水吗?”新华网记者索炜问道。

  “人造太阳”博士科普团成员肖国梁:这个问题很有前瞻性,实质上是在探讨核聚变能量未来可能的利用方式。传统的“烧开水”模式,即利用热能产生蒸汽来推动蒸汽轮机,是一种经过长期实践验证的成熟技术,它已经被广泛应用于现有的热力发电站。这种方法同样适用于核聚变产生的热能,只是热源形式不同。核聚变释放的热能,其高效利用的途径不仅限于传统的蒸汽轮机发电。例如,我们可以借鉴核裂变领域的高温气冷堆技术,使用高温气体作为工作介质来提高效率。此外,核聚变反应堆中的带电粒子所携带的能量,也有可能通过磁流体、等离子体波等特定的技术手段被直接导出并转化为电能。随着技术的进步,未来核聚变能的利用可以更加多样化和高效。

  “人造太阳”博士科普团由一群年轻的博士科研人员组成,他们深耕科普工作多年,旨在用最通俗易懂的语言科普核聚变知识,提升“人造太阳”品牌知名度、美誉度、影响力,为提高全民科学素质、厚植创新沃土、助力实现高水平科技自立自强贡献力量。

  23

  24

  25

  【打卡点二】
中国首座“人造太阳” 中国核聚变博物馆

  追溯人造太阳的历史,这里充满记忆。

  26

  中国最早、亚洲最大的受控核聚变研究基地从此发轫。在位于四川乐山的成都理工大学工程技术学院内,依托中国首座人造太阳装置旧址而建的中国核聚变博物馆讲述着中国受控核聚变研究的历程。

  27

  28

  春暖花开的时节里,美丽的蔷薇在波光粼粼的沫若湖边含苞待放。媒体团一行从成都出发,来到了位于乐山市的成都理工大学工程技术学院,参观中国核聚变博物馆等历史胜地。

  29

  建设在原核工业585所基地上的中国核聚变博物馆是全国重点文物保护单位、国家工业遗产、科学家精神教育基地、全国科普教育基地、全国核科普教育基地、中核集团公司党性教育基地,见证了中国人在筚路蓝缕的创业初期,聚焦解决未来人类能源问题的决心和毅力。馆内的中国环流一号是完全由中国人自主研发制造的实验装置,也是中国第一个与国际主流接轨的受控核聚变装置,开创了我国核聚变时代,通过设计、建设和运行,产生了多项国际、国内领先的科学技术,为构建人类命运共同体贡献了中国智慧、中国方案。

  30

  31

  32

  “这里保存了这么多当时的重要装置和文献资料,真的太具有历史感了。”中国青年网记者周围围感叹道。核聚变博物馆馆长王相星讲述道:这里有一件珍贵的展品——美国产“皇家”(royal)牌打字机。这台打字机曾跟随主人沐浴过美国加州的阳光,漂洋过海回到国内,曾在北京房山见证过中国核工业的星星之火,也聆听过四川西南的绵绵雨声,它的主人就是中国著名实验核物理学家、核聚变与等离子体物理学家,中国核聚变能源开发领域的开拓者和领军人,中国科学院院士李正武,而他的一生就是当代“夸父逐日”的故事。

  当年,根据国家战略调整和“三线”建设的规划,老一辈科学家们无怨无悔地选择来到条件艰苦的乐山,扛起中国受控核聚变研究的重任,老一辈科学家们隐姓埋名,筚路蓝缕,攻克了一个个科研难关,谱写了我国受控核聚变研究的壮丽诗篇。

  33

  34

  35

  走出中国核聚变博物馆,不远处的“大国重器”核文化艺术展再次吸引着大家的目光,利用三线建设时期的老厂房、老设备,学院将特色作品和工厂老旧设备融合,打造具有配以工业厚重历史底蕴和复古元素风格的展区环境。而古籍特藏书展、青春“聚变”学科竞赛成果展、核工业话剧《蔷薇花开》艺术展等特色活动,无一不彰显着学校内浓厚的核工业精神基因。

  36

  “我觉得本次活动太有意义了!能够零距离感受‘国之重器’,仿佛是跟随先辈的足迹重走了一遍核工业之路,心中的自豪感油然而生,希望有越来越多的人能够加入到这样的活动中来。”CGTN记者郑亦冰说道。

  37

  随着落日余晖洒满校园,“大国底气从核来·重走核工业之路”媒体行活动首条线路——从“一堆一器”到“核能‘三步走’”也圆满画上了句号。在这片承载着厚重历史的土地上,核工业精神正在一代又一代青年人中接力传承。大国底气从何来?在本次重走核工业路之中,我们寻到了答案。

  38

  跟随记者们的步伐

  邱小姐也打卡了一遍西物院

  这不,她的日记也来啦!

  39

  

  40

  (王思淇 刘天 杨子康)