美国新能源初创公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)和麻省理工学院等离子体科学与聚变中心(PSFC)周三表示,他们研发成功一种高温超导磁体,磁感应强度达到了20特斯拉,比传统核磁共振(MRI)的磁感应强度高出12倍,同时只消耗了约30瓦能量,比传统铜导磁体2亿瓦的能量消耗低了几个数量级。这种新磁铁足够强大,当用其建造一个被称为“托卡马克”(tokamak)的甜甜圈形状的聚变机时,将可获得“净能量”,也就是聚变机产生的能量比启动和维持反应所需的能量更多。到目前为止,还没有一家公司能够实现净能量核聚变,各种试验中聚变反应产生的所有能量都被用于启动和维持反应。此次关键技术的突破,为核聚变走向商业可行性迈出了关键一步。
所谓“人造太阳”,即先进超导托卡马克实验装置,也即国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程,是当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目,旨在在地球上模拟太阳的核聚变,利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源。核聚变能以氘氚为燃料,具有安全、洁净、资源无限3大优点,是最终解决我国乃至全人类能源问题的战略新能源。
核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外(见轻水堆),其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽,经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。
伴随改革开放40年来的经济飞速发展、工业化进程加速推进,我国核技术的应用范围不断拓展,已广泛应用于工业、农业、医学、环保等领域,并在辐照材料改性、辐照加工服务、辐射技术装备、公众健康、公共安全、环境保护等方面形成一定的产业规模,取得了显着的经济和社会效益。
随着核技术应用新领域产业化条件日渐成熟,可以预测,我国核技术应用将继续保持强劲的发展势头,应用领域将不断拓展,应用规模将持续扩大。未来,核技术将会更加广泛、深入地应用于农业、医疗、环保等领域,进一步推动我国核技术产业向标准化、集约化与国际化发展。同时,随着核技术与其他技术、产业及经济社会各领域深度交叉融合发展,核技术应用将给人们生活创造更多美好的改变,进一步造福人类。
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