Zaten bir güneşimiz var, neden bir tane daha yapmamız gerekiyor?
Son zamanlarda, Çin'in nükleer füzyon gelişimi büyük atılımlar yaptı. 4 Aralık 2020 günü saat 14: 02'de, yeni nesil "yapay güneş" cihazı - China Circulator No. 2 M cihazı (HL-2M) Chengdu'da tamamlandı ve Çin'in nükleer füzyon reaktörünün bağımsız tasarımı ve yapımı olan ilk deşarjını gerçekleştirdi. Sağlam bir temel atın. Öyleyse, "yapay güneş" tam olarak nedir? China Circulator No. 2 M cihazı hangi teknolojik atılımları ve bağımsız yenilikleri başardı? Çin'in Sesi, Güneybatı Fizik Enstitüsü, Çin Ulusal Nükleer Şirketi Füzyon Bilimi Enstitüsü müdür yardımcısı Zhong Wulu ile özel olarak röportaj yaptı.
Neden ikinci bir güneşe ihtiyacımız var?
Söylendiği gibi, her şey güneşte büyür.Güneşin çekirdek sıcaklığı yaklaşık 15 ila 20 milyon derece ve yeryüzündeki metal malzemeler yaklaşık 1.000 derecede eriyecek. Zhong Wulu, Çin'in "yapay güneşinin" yapması gereken şeyin, dünya üzerinde 100 milyon derecelik ve hatta 200 milyon derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanabilecek bir cihaz inşa etmek olduğunu tanıttı.
Zhong Wulu: Güneşin yaklaşık 5 milyar yıldır yandığı tahmin ediliyor ... Güneş neden sonsuza kadar yanmaya devam edebilir? Çok büyük bir kütleye sahip olduğu için bu füzyon malzemelerini yani dış katmanındaki hidrojen çekirdeklerini bu evrensel çekim ile çok kuvvetli bir şekilde güneşin çekirdeğine zorlayarak çok yüksek, çok yüksek bir sıcaklığa ulaşabilir. Nükleer füzyonun yoğunluğu doğal olarak oluşur. "
Zhong Wulu bir keresinde "Kontrollü Nükleer Füzyon: Enerji Düşlerini Aydınlatmak için" Yapay Güneş "Kullanımı" başlıklı bir konuşma yaptı.
Yönetmen Zhong sık sık insanlarla tanışır ve ona sorar, bizim zaten bir güneşimiz var, neden başka bir güneş yapalım? Yönetmen Zhong, Bu cihazın prensibi, güneşin ışıldaması ve ısı üretimi prensibine benziyor, yani nükleer füzyon prensibi, yani yeni bir güneş değil, bir füzyon cihazı veya bir füzyon cihazı diyebiliriz. Reaktör, aslında, nihai hedefimiz onu nükleer füzyon elde etmek ve elektrik üretmek için enerji açığa çıkarmak için kullanmaktır. "
Nükleer füzyon aslında tüm evrenin enerji kaynağıdır. "Yapay güneşin" inşası, aynı zamanda, nükleer füzyon reaksiyonları yoluyla sürekli ve istikrarlı bir şekilde enerji üretmektir ve nihayetinde insanlığın enerji problemini çözerek insanlığa fayda sağlar. Nükleer füzyon prensibi, güneşin ışıldaması ve ısı üretimi prensibine çok benzediğinden, füzyon temiz enerjisini keşfetmek amacıyla bu cihazlara "yapay güneşler" denir.
"Yapay güneş" nasıl elektrik üretir?
Şu anda, Oriental Super Ring (EAST), China Circulator No. 2A (HL-2A) ve M (HL-2M) hepsi "yapay güneş" deneysel cihazlarıdır. Zhong Wulu, bu sefer inşa edilen China Circulator No. 2 M cihazının (HL-2M), Çin'deki yeni nesil gelişmiş manyetik hapsetme nükleer füzyon deneysel araştırma cihazları olduğunu tanıttı. "Bu cihaz, gelişmiş yapı ve kontrol yöntemleri kullanılarak Çin'de bağımsız olarak tasarlanmış ve üretilmiştir ve gelişmiş yönlendirici konfigürasyonunun avantajlarına sahiptir. Şu anda Çin'deki en yüksek parametrelere sahip en büyük gelişmiş tokmak cihazıdır. Plazmanın hacmi, mevcut ev tipi cihazların iki katından fazladır, plazmanın mevcut kapasitesi 2,5 megaampa çıkarılabilir ve plazma iyonlarının sıcaklığı 150 milyon dereceye, yani güneşin çekirdek sıcaklığının 10 katına ulaşabilir. "
Çin Sirkülatör No. 2 M cihazı (HL-2M) Chengdu'da tamamlandı ve ilk tahliyesini gerçekleştirdi
HL-2M cihazının yapımı sırasında, Güneybatı Nükleer Endüstrisi Fizik Enstitüsü'ndeki birçok araştırma ve geliştirme birimi, cihaz fiziği ve yapısal tasarım, özel malzeme geliştirme, malzeme bağlantısı ve anahtar bileşen araştırma ve geliştirme ve son montaj entegrasyonunda birçok atılım gerçekleştirdi. Ayrılabilir bobin yapısını gerçekleştirdi, kontrol çalışma seviyesini geliştirdi ve cihazın fiziksel deney araştırma yeteneğini geliştirdi; yüksek nikel alaşımlı hiperboloid ince duvarlı büyük vakumlu kabın sıkıştırma kalıplaması ve kaynak deformasyon kontrolü gibi anahtar teknolojileri fethetti; uluslararası ileri düzeyde ustalaştı Özel şekilli bakır alaşımlı kalın levha üretim süreci, yüksek mukavemetli genleşme cıvatası bileşenlerinin bağımsız lokalizasyonunu gerçekleştirmiştir; uluslararası ileri seviyeye sahip ilk yerli büyük ölçekli dikey eksenli darbe üreteci seti başarıyla geliştirilmiştir. Çekiş gücü olarak HL-2M cihazının inşasıyla birlikte, özel malzemeler, anahtar ekipman, ekstrem koşullar ve Western Institute of Science and Technology tarafından yönetilen diğer anahtar teknolojiler, havacılık, havacılık ve elektronik gibi son teknoloji alanlarda yenilikçi uygulamalara ulaşan bir "senkrotron radyasyonu" etkisi oluşturdu.
Çin Sirkülatör No. 2 M cihazı (HL-2M) Chengdu'da tamamlandı ve ilk tahliyesini gerçekleştirdi
"Yapay güneşi" kontrol edebilir miyiz?
Nükleer füzyon olarak da bilinen nükleer füzyon, basitçe, daha hafif kütleli iki çekirdeğin ağır bir çekirdek oluşturmak için bir araya geldiği bir süreçtir ve nükleer fisyon ilkesinin tam tersidir. İnsanoğlu zaten bir hidrojen bombasının patlaması gibi kontrolsüz nükleer füzyona ulaşabilir.
Zhong Wulu, nükleer füzyon enerjisini kullanmak istiyorsanız, nükleer füzyonu kontrol edilebilir hale getirmeniz gerektiğini, bu da üç çok zor koşulun karşılanması gerektiği anlamına geldiğini söyledi. "İlk koşul çok yüksek bir sıcaklık gerektirir, çünkü yalnızca sıcaklık çok yüksek olduğunda çekirdek yeterince yüksek kinetik enerjiye sahip olacak, yani çekirdek daha hızlı çalışacaktır. İkinci koşul, plazma yoğunluğunun yeterli olması gerektiğidir. Yüksek ve yüksek kavramı, çekirdekler ile polimerizasyon reaksiyonu arasındaki çarpışma olasılığının artırılması gerektiğidir.Üçüncüsü, bu çekirdekleri uzun süre kontrol etmek, yani yüksek sıcaklık ve yüksek yoğunluklu nükleer reaksiyon koşullarını yeterince uzun süre muhafaza etmek, Nükleer füzyonun gerçekleşmesini sağlayın ve devam edebilir. "
Ancak yeryüzünde 100 milyon derece yüksek sıcaklıktaki plazmayı doğrudan sarabilecek bir malzeme yoktur. Ancak bilim adamları, yüklü parçacıkları sınırlamak için güçlü bir manyetik alan kullanmanın bir yolunu buldular. Müdür Zhong, Nükleer Bilim ve Teknoloji Enstitüsüne döndüğünde, 2A ekibiyle yüksek kısıtlı modda operasyon elde etmek için anahtar bir teknolojiye odaklandı. 10.000'den fazla deneyden sonra, ekip nihayet 2009'da Çin'de ilk kez yüksek kısıtlı mod operasyonu gerçekleştirdi.
"Yapay güneş" bizden uzak değil
Çin'in nükleer enerji geliştirilmesi ve "termal reaktör hızlı reaktör-füzyon reaktörü" üç aşamalı stratejisinin uygulanması, enerji sorununu çözmek için son adım olarak füzyon enerjisi.
İnsanoğlunun temiz enerji beklentisi, atık gaz içermeyen, radyoaktif atık boşaltımı olmayan ve bol kaynakları olan bir enerjidir. Zhong Wulu, nükleer füzyon enerjisinin tam da böyle bir enerji kaynağı olduğunu tanıttı. Dedi ki: "Birincisi, nükleer füzyon reaksiyon yakıtı. Kaynakları çok zengin diyoruz. Bunların arasında nükleer füzyon reaksiyonu yakıtı döteryum sudan çıkarılabilir. İkinci özellik ise nükleer füzyon reaksiyonudur. Doğası gereği güvenlidir.Kontrol edilemez denen şey yoktur, sözde patlama yoktur Üçüncü olarak, nükleer füzyon reaksiyonu nedeniyle egzoz gazı yaymaz, sera gazı üretmez ve uzun ömürlü radyoaktivite üretmez. Ürün. Dolayısıyla insanoğlunun tanıdığı en ideal enerji kaynağıdır. "
Yönetmen Zhong, araştırma sonuçlarını paylaşırken her zaman bir şarkıyla bitirmeyi seviyor. Bu tanıdık "Güneşi Dikmek". Nükleer füzyon enerjisini incelemek, insanların kendilerini ilk kez tutuşurken gördükleri hissine benzediğini söyledi. Şenlik ateşi parlak ve umutlu. Halihazırda, uluslararası ve yerel nükleer füzyon araştırma ve geliştirmesinin genel durumu ve mevcut durumuna bakıldığında, endüstri genel olarak füzyon enerjisinin ticari uygulamasının bu yüzyılın ortalarında gerçekleşeceğine inanmaktadır.
Çin Sirkülatör No. 2 M cihazı (HL-2M)
Şu anda, Ulusal Atom Enerjisi Ajansı, entegre bir nükleer füzyon araştırma ve inovasyon sisteminin düzenini inceliyor, ulusal düzeyde bir nükleer füzyon inovasyon araştırma platformu, yerli ve yabancı uzmanlar ve akademisyenler arasında değişim için bir platform ve genç bilim insanlarının liderlikten ilerlemek için Çin'in nükleer füzyon endüstrisini kapsamlı bir şekilde tanıtmaları için bir büyüme platformu oluşturuyor.
Kaynak: The Voice of China Central Radio and Television Station (ID: zgzs001)
