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韓國(guó)“人造太陽(yáng)”刷新世界紀(jì)錄

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韓國(guó)“人造太陽(yáng)”刷新世界紀(jì)錄



據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道 ， 韓國(guó)超導(dǎo)托卡馬克先進(jìn)研究（KSTAR）中心宣布 ， 在與首爾國(guó)立大學(xué)（SNU）和美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的聯(lián)合研究中 ， 成功讓等離子體在超過1億攝氏度高溫下連續(xù)運(yùn)行了20秒！比2019年的時(shí)間（8秒）延長(zhǎng)了2倍以上 ， 創(chuàng)下新世界紀(jì)錄 。 這一成果有望促進(jìn)可控核聚變反應(yīng)從夢(mèng)想走向現(xiàn)實(shí) 。
KSTAR是一款超導(dǎo)核聚變裝置 ， 也被稱為韓國(guó)“人造太陽(yáng)” 。 在2018年的實(shí)驗(yàn)中 ， KSTAR首次讓等離子體在1億攝氏度的高溫下持續(xù)運(yùn)行（等離子體只有被加熱到1億攝氏度以上才可能實(shí)現(xiàn)可控核聚變） ， 時(shí)間約為1.5秒 。 KSTAR的最終目標(biāo)是 ， 到2025年讓等離子體在超過1億攝氏度的高溫下連續(xù)運(yùn)行300秒 。
為在地球上模擬太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核聚變反應(yīng) ， 科學(xué)家們必須將氫同位素放在類似KSTAR這樣的聚變裝置內(nèi) ， 制造出離子和電子分離的等離子狀態(tài) ， 且離子必須加熱并保持在極高溫度下 。 迄今也有其他聚變裝置能讓等離子體在1億攝氏度或更高溫度下持續(xù)運(yùn)行 ， 但持續(xù)時(shí)間都未曾超過10秒 ， 這是正常導(dǎo)電器件的工作時(shí)長(zhǎng)極限 ， 在如此高的溫度下很難讓等離子體長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定 。
在2020年的實(shí)驗(yàn)中 ， KSTAR改進(jìn)了去年研發(fā)的“內(nèi)部傳輸勢(shì)壘”（ITB）模式 ， 成功獲得了最新進(jìn)展 。
KSTAR研究中心主任尹思潤(rùn)（音譯）解釋說：“等離子體在1億攝氏度高溫下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行所需的技術(shù) ， 是實(shí)現(xiàn)核聚變能的關(guān)鍵 ， KSTAR此次的成功將是獲得長(zhǎng)時(shí)間高性能等離子體運(yùn)行所需技術(shù)的保障——這些技術(shù)是未來(lái)商業(yè)核聚變反應(yīng)堆的關(guān)鍵 。 ”
KSTAR于去年8月開始運(yùn)行該設(shè)備 ， 并將其等離子體生成實(shí)驗(yàn)持續(xù)到12月10日 ， 共進(jìn)行110次等離子體實(shí)驗(yàn) ， 其中包括高性能等離子體運(yùn)行和等離子體中斷緩解實(shí)驗(yàn)等 。 除在高溫等離子體運(yùn)行方面取得成功外 ， KSTAR中心還參與了國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃（ITER）相關(guān)研究 。
總編輯圈點(diǎn)
【韓國(guó)“人造太陽(yáng)”刷新世界紀(jì)錄】童謠中 ， 孩子們唱“種太陽(yáng)”；現(xiàn)實(shí)里 ， 科學(xué)家在造太陽(yáng) 。 如果能實(shí)現(xiàn)可控核聚變 ， 人類就能實(shí)現(xiàn)“能源自由” 。 多么巨大的誘惑 ， 多么宏偉的愿景 ， 多么艱難的歷程！在如此高的溫度下 ， 運(yùn)行時(shí)間每延長(zhǎng)一些 ， 離人類造太陽(yáng)的夢(mèng)想就近一些 。 本文最后提到 ， 韓國(guó)的這家研究中心 ， 參與了ITER的相關(guān)研究 。 ITER是一個(gè)規(guī)模巨大、影響深遠(yuǎn)且耗資不菲的國(guó)際科技合作項(xiàng)目 ， 中國(guó)也參與其中 。 該計(jì)劃的實(shí)施結(jié)果 ， 可能將影響人類從根本上解決能源問題的進(jìn)程 。

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