你可曾想过,有朝一日,人类能在地球上制造出一个“太阳”,让清洁、取之不尽的能源惠及每一个人?这个看似科幻的场景,正随着“夸父”项目的稳步推进,逐渐照进现实。2025年,注定是不平凡的一年,“夸父”项目将于年底全面建成,届时,它将成为我国乃至全球聚变能源研究领域的一座里程碑。
夸父出世,肩负“造日”使命
“夸父”项目,学名“聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)” ,位于安徽省合肥市,是国家“十三五”重大科技基础设施。它肩负着为中国聚变工程实验堆(CFETR)研究关键技术、搭建综合性研究平台的重要使命。太阳,作为万物之源,内部时刻进行着核聚变反应,释放出无尽能量。而“夸父”项目的目标,就是模拟太阳内部的核聚变过程,实现可控核聚变,让人类拥有一个属于自己的“人造太阳”,从根本上解决能源问题 。
十年磨一剑,关键系统显实力
自2018年12月获批开工建设以来,“夸父”项目历经无数科研人员的日夜奋战,攻克了一个又一个技术难关 。2025年3月9日,是一个值得铭记的日子,“夸父”八分之一真空室及总体安装系统成功通过专家组测试与验收,系统研制水平及运行能力达到国际先进水平 。这个核心部件高近20米,重295吨,形状宛如巨大的“橘子瓣” 。别小看这“橘子瓣”,未来,八个这样的部件将围成一个圆形真空室,在里面将原料氘和氚加热到上亿摄氏度的高温,引发核聚变反应,从而实现发电 。目前,国际上仅有中国拥有这种大尺寸的类似装置,这是我国在核聚变领域的重大突破,彰显了我国强大的科研实力 。
科研接力,探索能源新未来
核聚变能源具有原料丰富、安全高效、清洁低碳的独特优点 。地球上的海水蕴含着大量的氘,据估算,这些氘资源可供人类使用几百亿年 。如果核聚变发电得以实现,将为人类提供近乎零碳排放的清洁能源,彻底摆脱对有限化石能源的依赖,解决全球能源危机,还能有效缓解环境污染和气候变化问题 。
目前,我国在核聚变研究领域已经取得了一系列重要成果 。距离“夸父”项目1公里外的国家重大科技基础设施“人造太阳”全超导托卡马克装置EAST,早在2006年就已建成 。今年年初,科研人员利用EAST成功实现了1亿摄氏度1066秒的稳态长脉冲高约束模等离子体运行,刷新了托卡马克装置高约束模运行的世界纪录 。这意味着人类首次在实验装置上模拟出了未来聚变堆高效稳态运行必备的环境,为“夸父”项目的研究提供了宝贵经验 。
不仅如此,紧凑型聚变能实验装置BEST工程的总装工作也已启动 。BEST工程建成后,将演示聚变能源发电,模拟未来商业化应用的聚变堆在运行时的各种状况,为未来建设真正用于商业发电的大型聚变堆奠定基础 。
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未来可期,聚变能源走进生活
“夸父”项目预计将于2025年年底全面建成,建成后,它将成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究及测试平台 。届时,“夸父”将为聚变实验堆和工程堆核心部件的研发及建设保驾护航,也将为我国能源、信息、健康、环境等交叉前沿领域提供研究平台和强大的技术支撑 。
虽然目前核聚变研究还处于基础实验研究和工程技术验证阶段,但科研人员们的努力和取得的成果让我们看到了希望 。预计十年内,人类能够进行聚变发电演示;未来二十到三十年,聚变能源有望真正走进千家万户,实现商用 。到那时,我们的生活将发生翻天覆地的变化,电费或许会大幅降低,能源供应更加稳定可靠,环境污染问题也将得到极大改善 。
“夸父”项目的建设,是我国科研人员追逐梦想的伟大征程,也是人类探索可持续能源的重要一步 。让我们共同期待2025年底“夸父”全面建成的那一刻,期待“人造太阳”照亮人类的未来 。
2025-05-14 13:35:16
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