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中科院专家已着手核聚变发电站工程设计

希望在国家支持下10年内建成示范工程

2021年10月25日作者:孙浩来源:中国环境报第7版

  作为“2021中关村论坛平行论坛”之一的“碳达峰碳中和科技论坛”于近日举行。在此次论坛上,中科院等离子体物理研究所所长宋云涛提出,“聚变能是核能发展的最终目标,聚变能可以为碳中和的实现做出重大贡献”,并且表示他们“已经开始做未来核聚变发电站的工程设计,希望在国家的大力支持下,在10年内建成示范工程”。

  核聚变能属于清洁低碳、安全高效的新能源。核聚变原料和生成物没有放射性物质,是氘和氚发生反应,产生惰性气体氦和能量,属于零排放,不存在核泄漏等问题。即使出现危险,也只需终止反应即可,非常安全。据计算,海水中蕴藏着大约40万亿吨氘,一升水能够提炼0.03克的氘,其发生聚变反应释放的能量相当于燃烧300升汽油或者燃烧336公斤煤。

  据了解,目前实现聚变的方法主要有磁约束核聚变和惯性约束核聚变等。磁约束核聚变是利用强磁场来约束温度极高的等离子体的核燃料,使其发生反应。实现受控核聚变的条件十分苛刻,一是燃料需达到1亿摄氏度以上的极高温度(1亿摄氏度的物质处于等离子体态);二是具有足够的密度,从而提高燃料原子核之间碰撞而发生核聚变反应的概率;三是具备足够长的能量约束时间,等离子体维持足够长的时间,以便充分地发生聚变反应,放出足够多的能量。

  宋云涛在演讲中提到,“建设聚变电站成本很高,超导磁体在其中占了约40%,而且目前价格非常高。但近10年来超导材料价格在下降,工艺和产品的日渐成熟也会使价格不断下降,聚变电站的经济性会越来越高”。另外,“相较于其他电站,聚变电站对人体和生态没有影响,对资源的影响小,所以聚变电站的外部成本最低”。

  


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编辑:lianwei