|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
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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 。
但是想获得氚元素就比较费劲 , 因为它不存在于自然界中 。
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 。
【|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】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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