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中国能源黑科技获重大突破居全球最前沿将造福人类上百亿年

发布时间:2020-08-01 19:52:18 已有: 人阅读

  进入工业文明以来,人类社会就在为了获取能源而互相争斗,然而一个残酷的现实现在摆在所有人面前,在付出铁与血的代价之后,有限的化石能源却即将消耗殆尽,那么,今后人类文明将如何延续下去?

  仰望我们的太阳,它赋予了地球生命,也释放着源源不绝的能量,科学先驱们大胆设想,如果能掌握像太阳一样的能源装置,那么人类文明将由此进入一个崭新时代。

  核聚变反应堆,毫无疑问就是全人类的新希望,它能像太阳一般炽热燃烧,因此被形象的比喻为”人造太阳“,代表着当前人类文明最高科技水平,但想征服它谈何容易。可是中国科学家做到了!不仅如此,还远远领先其他国家。

  我们都知道,目前核聚变反应堆使用的燃料为氢的同位素:氘和氚。经过长期试验,中国的托卡马克装置已非常成熟,运行温度可温度保持在一亿度,持续时间也远超其他国家,这是非常了不起的成就。

  那么,在搞定了运行装置之后,如何大量稳定获取核聚变反应堆的燃料,也就是如何大量获取氘和氚,就成为十分关键的问题。

  氘的来源比较容易解决,可以在海水中得到,每升水约含30毫克氘。一座1000兆瓦的核聚变电站,每年只消耗304公斤氘,按此计算,全球海水中的氘足够人类使用上百亿年。

  当前,国际上通行的方法是将正硅酸锂陶瓷与氦气发生反应产生氚,能实现这一功能的陶瓷部件称为产氚单元。不要小看这种陶瓷,它是核聚变反应堆的核心部件,没有它就无法产生足量的氚元素,整套核聚变反应堆将无法使用。

  以前的做法是将正硅酸锂陶瓷做成直径约一毫米的陶瓷小球,放入核心然后把氦气填充进去,但多年的试验发现,这种方式太过于简陋,导致反应堆无法稳定运转。

  富于创新的中国科研人员另辟蹊径,使用3D打印技术,制成复杂多孔结构正硅酸锂陶瓷件,让氦气进入后可稳定反应,保证中国的核聚变反应堆不但迅速达到一亿度设计温度,还能长时间稳定输出,使得核聚变商业化应用的时间表大大提前。

  据《科技日报》文章透露,3D打印出来的这种产氚单元的产氚效率获得大大提升,占空比可根据需要在60%到90%之间灵活调整,这是国外技术目前根本做不到的。

  值得一提的是,制作这种特殊陶瓷的光固化3D打印专用高相纯度正硅酸锂粉体浆料,其配方和制备技术,包括打印设备全部掌握在我们自己手中,成为中国驾驭能源黑科技的核心技术。

  在2019年曾有机构预测,中国的核聚变装置将在2020年投入使用,由于众所周知的因素,目前进度受到影响,但据估计不会晚太久,今年年底或明年年初即可顺利展开试运营。随着此次陶瓷3D打印技术的成功,中国核聚变装置投入商业化运用的时间,有望大大提前,将欧美和其他国家远远甩在后面。据悉,该成果发布在学术刊物上之后,获得国外核聚变专家的高度认可。此举也向世界证明,中国不仅能输出口罩和医疗产品挽救人类于危难,更能带给全人类一个灿烂的未来。

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