可控核聚变发电的好处大家都知道,发电效率高,安全无污染,操作简单 收集原材料等。一旦掌握了这项技术,人类产生电能就会容易得多。 因此,他们都认为可控核聚变是解决人类能源问题的终极途径。
但是很多朋友也知道“可控核聚变实际应用的实现离我们总是30年(有人说20年或50年)”这句话, 意味着可控可控核聚变技术虽然前景广阔,但实现难度很大,很多技术难题需要30年才能攻克。 魏琦等人首先提出了磁约束聚变的方法,发明了托卡马克装置),到现在已经70年了,可控核聚变技术的实现似乎还很遥远,很多人还信奉“可控核聚变” 还有30年才能实现。”
不过,这个时间观念可能真的需要改变了。今年9月15日,多家媒体发表文章称,彭先觉, 9月9日,中国工程物理研究院院士在2019年的一次会议上透露,我国正计划建设世界最大的热核生产设施,据彭院士介绍,我国现在具备生产热核的潜力。 能源规模化,可转化为实用阶段,预计2025年装置完成全部建设工作,2028年正式投产热核能,生产 5000万安培的电流,是美国“Z机器”强度的2.5倍。 Z-machine 是美国新墨西哥州桑迪亚国家实验室的大型热核研究设施,启动后可产生 35 亿度的热量或 290 太瓦的电力——相当于世界总发电量的 80 倍,但这些电流将被释放 在 700 亿分之一秒内。
但是彭先觉院士批准的热核能生产装置与美国的Z机不一样。 Z机是一种高能脉冲发射机,我国的计划是建造一个完整的可用于商业发电的热核发电机,具体是一种融合了聚变和裂变反应堆结构的混合核动力反应堆,称为Z -FFR融合反应堆中既有可控核聚变装置,也有可控核裂变装置。 它的工作原理是利用聚变为裂变提供中子增值。 我们也可以把它看成是从核裂变发电到核聚变发电的过渡。 设备。
可能很多朋友都知道,大型氢弹的结构就是里面有一颗小原子弹。 目的是利用原子弹爆炸产生的能量引爆氢弹。 Z-FFR聚变反应堆看似相似,但又不一样,因为Z-FFR聚变反应堆不是用核裂变点燃的,而是用激光脉冲点燃的。 核聚变运行后应该会产生大量的能量,同时也会产生大量的中子,而这些高能中子可以通过轻水轰击核裂变铀235、铀238和钍232燃料。 后两者是传统核裂变反应堆中的核废料,不会发生核反应来提供能量,但在Z-FFR聚变反应堆中可以用作核燃料。
因此,Z-FFR聚变反应堆也被认为是我国独有的一体化核聚变裂变反应堆。 它的能源生产和利用非常有效。 不仅如此,实际使用起来也很安全,因为要关闭它,只需要停止激光脉冲,整个装置的核反应就可以很快停止,因为激光脉冲的聚变反应停止了 核聚变反应将无法进行,不再产生高能中子,核裂变反应堆的轰炸也因中子不足而停止。
显然,这是比高温气冷堆、钍基熔盐堆等第四代核能发电技术更先进的核能发电装置。 核聚变装置的实际使用是核能利用和发电技术的重大创新。 彭院士说:“我们能够在世界上率先大规模制造热核能,这将是这种能源大规模生产道路上的一个重要里程碑。”
展望未来 世界上没有一个国家计划在2030年实现聚变热核能的规模化生产。只有国际热核聚变反应堆计划在2025年12月首次排放。我国正准备建设世界上最大的核聚变反应堆。 热核能脉冲装置,并计划在2028年前开始生产聚变热核能,或使我国成为第一个实现核聚变实际发电的国家,可能只需要6年时间。 今年8月23日,《陕西新闻网》等当天有媒体报道,我国陕西将建造第一座商用可控聚变反应堆,明年将产生1700万摄氏度的高温。 由陕西星环巨能科技有限公司实施,多家大型国企、民营企业参与。 该项目位于西安市高陵区西安经济技术开发区北方智能制造园一期实验基地。 该项目于今年6月竣工。 6日正式破土动工,将验证可控核聚变方案,这表明我国在可控核聚变领域走在世界前列,正在加快步伐。