方格精選

什麼是「人造太陽」(可控核聚變(融合))─科技與智慧(17)

更新於 發佈於 閱讀時間約 8 分鐘

作者:陳華夫

據媒體2020/12/4日的報導,中國核工業集團(中核)的新一代「人造太陽」裝置—中國環流器二號M裝置(HL-2M),在四川成都實現首次放電,此裝置由20組環向場線圈中心段組件,和中心螺旋管線圈裝配而成,總體重量約90噸,被稱為「人造太陽」,它的成功發電顯示了乾淨能源解決地球暖化、極端氣候危機的曙光。(按:核裂變(nuclear fission)原子彈以及核電廠的能量來源,如2020/11/27日全球首此反應堆並網成功的「華龍一號」,但核能發電有核廢料污染及排熱廢氣的問題。)

中國所稱的「核聚變」,就是西方所謂的「核融合」(nuclear fusion),在氫的三種同位素1H(氕)、2H(氘)、3H(氚)中,後兩者,氘核與氚核,核聚變(融合)成氦(He),產生巨大的能量,模仿太陽發光發熱原理,所以,可控「核聚變」裝置又被稱為「人造太陽」。下圖顯示氘核與氚核的核聚變(融合)反應示意圖:

(按:SLM(Selective laser melting,選擇性雷射熔化)3D列印技術已用在核聚變(融合)領域,通過對聚變堆核心部件─產氚陶瓷單元─結構的優化,有利於獲取核聚變(融合)反應所需的氚核,見深大80后教授的3D打印创新探索:用于人体骨骼和核聚变?。)

此核聚變(融合)反應所放出的能量,根據愛因斯坦方程 E = m x c (2次方)等於反應中粒子的總靜止質量的減少等值的17.59 MeV。這種核聚變(融合)反應所釋放出的能量比任何化學反應(如「燃料引擎」中爆炸燃燒)大的多。

使用核聚變(融合)技術發電的研究已經進行了60多年,其關鍵在核聚變(融合)反應的控制,最先進的兩種控制方法是磁約束(托卡馬克(Tokamak環形設計)慣性約束(激光設計)。(見人造太陽: 慣性約束-雷射核融合 )

一項國際核聚變研究和工程重大項目是國際熱核融合實驗反應爐(ITER ,International Thermonuclear Experimental Reactor),它是世界上最大的磁約束等離子體物理實驗,其目標是證明和平利用聚變能的科學和技術可行性,並隨後支持全球核聚變產業,該項目是由七個成員實體資助和運行,歐盟、印度、日本、中華人民共和國、俄羅斯、韓國和美國。歐盟作為ITER設施的主辦方,貢獻的費用有45%左右,其他六方各貢獻約9%。

中國的可控核聚變(融合)需要超高溫、超高密度等條件,採用先進托卡馬克(Tokamak)裝置,及更先進的結構與控制方式。等離子體體積達到中國現有裝置2倍以上,等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上,等離子體離子溫度可達到1.5億度,能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。

人類的「人造太陽」夢,始於60年前,45.7 億歲的太陽不斷以核融合釋放光和熱,如今模仿同樣原理的中國環流器二號M裝置(HL-2M)成功發電,召示了乾淨能源紀元的開始,「人造太陽」可能解決地球暖化,極端氣候危機。

氦-3同位素之一,元素符號為3He。它的原子核由二顆質子和一顆中子所組成。是穩定同位素。其相對豐度是0.000137%。一般相信,月球表面的風化層(表皮土)富含著大量的氦-3。中國嫦娥五號2020/12/17日返回器攜帶2公斤月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸,未來中國將可能開發月球氦-3在「人造太陽」的應用。

請看「陳華夫專欄」─科技與智慧─系列文章:

電動汽車世界爭霸啟示錄之(1)─科技與智慧(1)
什麼是「耳機主動式」降噪?─科技智慧(2)
從打「高爾夫球」看「人工智慧」與人類學習之差異─科技智慧(3)
臉書、Line、youbube、方格子等數位平台的差異與經營之道(修訂版)─科技智慧(4)
AI「深度學習」的缺陷及我親身的補正?─科技智慧(5)
美中彈道導彈之異地異時攻擊的衛星太空爭霸錄─科技與智慧(6)
「斜槓族」、「兩棲青年」、與「空巢青年」的人生─科技與智慧(7)
何謂量子晶片?美中「量子科技」爭霸錄─科技與智慧(8)
「模式識別」本質上是「腦筋單槓」─科技與智慧(9)
「模式識別」─我40年的鍛鍊腦力的秘笈─「腦筋拉單槓」─科技與智慧(10)
諾貝爾獎的教育反思─「自學」與「學校教育」─科技與智慧(11)
璀璨的諾貝爾獎「拍賣理論」之評估「台股上市股票交易」與「5G頻段招標」─科技與智慧(12)
馬雲通過「合夥人制」及「有限合夥制」實際控制阿里巴巴及螞蟻集團─科技與智慧(13)
6G太赫茲(THz)通訊技術─科技與智慧(14)
蘋果新款「M1晶片」之AI晶片爭霸戰─科技與智慧(15)
第三代半導體的手機明星配件─「超小型65W GaN(氮化鎵)快速充電器」─科技智慧(16)
什麼是「人造太陽」(可控核聚變(融合))─科技與智慧(17)
AZ及強生腺病毒疫苗造成血拴之主要機轉─科技與智慧(18)
什麼是「快速光介質」隱身斗篷─科技與智慧(19)
「碳基晶片」及「奈米碳管」世界爭霸錄─科技與智慧(20)
電動汽車世界爭霸啟示錄之(2)─科技與智慧(21)
臺灣老人拒打AZ疫苗的背後真相─科技與智慧(22)
施打何種疫苗對新冠變種毒株有效?─科技與智慧(23)
警惕「網路工程師」職場的陷阱─科技與智慧(24)
WHO所批准的七種新冠(COVID-19)疫苗─科技與智慧(25)
台積電可能造成臺灣「荷蘭病」之真相─「科技與智慧」(26)
美遭「勒索軟件」勒贖5百萬美元的本質及正確處理的真相─科技與智慧(27)
美國最大油管商付贖金440萬美元的深刻教訓─科技與智慧(28)
血氧濃度降低是戴口罩運動猝死的真相─科技與智慧(29)
誰適合唸「理工科」?─替臺灣產學合作之「半導體學院」把脈─科技與智慧(30)
電動汽車世界爭霸啟示錄(II)─科技與智慧(31)
中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相─科技與智慧(32)
智慧舒適的側睡治打鼾─科技與智慧(33)

嫦娥五号从月球挖回的“土”如何存储、分配与研究? - 中国新闻网

当核聚变反应堆遇上3D打印 “人造太阳”有望更快“发光”

歐洲計劃把3D打印推進到"金屬時代"

核动力和3D打印!奥迪新款概念车背后的黑科技

阿贡国家实验室新研究:控制3D打印缺陷的新颖方法

中国科学院专家使用SLM 3D打印机制造聚变反应堆部件 - 打印派

SLM 3D打印机用于中国制造聚变反应堆部件,全国打印机批发联盟

升级了!英国核聚变反应堆由“甜甜圈”变身“去核苹果”,究竟

中国科学家利用SLM 3D打印机制造聚变反应堆部件

新一代可控核聚變研究裝置建成放電(創新前沿)

中國新「人造太陽」首次放電 中核:核聚變技術突破

中國核聚變能源開發跨越式發展新一代「人造太陽」成都首次放電

揭秘中國可控核聚變:「人造太陽」離圓夢又近一步-科技新聞

早上嫦五返回,上午量子電腦,下午可控核聚變,中國啥大事?

“華龍一號”全球首堆並網成功--人民網能源頻道

中國自主研製的「人造太陽」重力支撐設備正式啟運

半個世紀的「人造太陽」夢逐步實現,永久解決能源問題還要

今天載入史冊!中國人造太陽首次放電,核聚變獲重大突破!全程細節國人振奮

中國規模最大「人造太陽」!核融合裝置HL-2M正式放電

自由廣場》台大還需要物理系、理學院和生命科學學院嗎?

中国公布嫦娥五号月壤分配方案!竟不止2公斤!美记者质问:凭什么不给美国?华春莹回了6字,西方记者全惊了!

【學術管理】從假大空談新時代的學術管理

留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
陳華夫hwafuchen的沙龍
483會員
250內容數
思想家─理解、解釋、預測世界。發表:9篇「深度政經分析」、6篇「現代開悟之洞識」、10篇「學習的本質」、13篇「美中關係」、4篇「驀然回首」、21篇「文學與藝術」、36篇「科技與智慧」、9篇「圍棋的本質」、40篇「美中經濟」、28篇「美股的本質」、12篇「美聯儲的本質」、12篇「貨幣及美元的本質」,共201篇。
2025/01/31
作者:陳華夫 如DeepSeek版慈禧太后一樣,這個「有氣質的現代中國女士」中,有光線、陰影、立體感、和深度感等繪畫細節,但網友也請ChatGPT生成中國美女,並認其姿色較佳。但我卻認為DeeSeek較高明,一般人喜歡韓劇整形過、不食人間煙火的美少女,証明ChatGPT生成不了有氣質的中國青春少女。
Thumbnail
2025/01/31
作者:陳華夫 如DeepSeek版慈禧太后一樣,這個「有氣質的現代中國女士」中,有光線、陰影、立體感、和深度感等繪畫細節,但網友也請ChatGPT生成中國美女,並認其姿色較佳。但我卻認為DeeSeek較高明,一般人喜歡韓劇整形過、不食人間煙火的美少女,証明ChatGPT生成不了有氣質的中國青春少女。
Thumbnail
2024/06/16
作者:陳華夫 營養級越高的行業越複雜,越具創新性,增長越快。中國電動汽車獨霸全球即是中國完整供應鏈的全面開花。但中國仍遠落後無完整供應鏈支持的美國SpaceX星艦飛船。關稅壁壘、尖端技術(如AI算力)、及晶片管制只能影響全球化貿易的公平競爭。
Thumbnail
2024/06/16
作者:陳華夫 營養級越高的行業越複雜,越具創新性,增長越快。中國電動汽車獨霸全球即是中國完整供應鏈的全面開花。但中國仍遠落後無完整供應鏈支持的美國SpaceX星艦飛船。關稅壁壘、尖端技術(如AI算力)、及晶片管制只能影響全球化貿易的公平競爭。
Thumbnail
2024/06/07
作者:陳華夫 中國於2024/5月推出救市房地產的三枝箭,固然短期可以刺激買氣,刺激房地產繁榮。但基本上並未根本解決包括房地產的巨額債務問題。房住不炒,房地產至少需要10年的時間才能解決。中國經濟的復甦將取決於如何完成漂亮的去槓桿化。
Thumbnail
2024/06/07
作者:陳華夫 中國於2024/5月推出救市房地產的三枝箭,固然短期可以刺激買氣,刺激房地產繁榮。但基本上並未根本解決包括房地產的巨額債務問題。房住不炒,房地產至少需要10年的時間才能解決。中國經濟的復甦將取決於如何完成漂亮的去槓桿化。
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
「欸!這是在哪裡買的?求連結 🥺」 誰叫你太有品味,一發就讓大家跟著剁手手? 讓你回購再回購的生活好物,是時候該介紹出場了吧! 「開箱你的美好生活」現正召喚各路好物的開箱使者 🤩
Thumbnail
「欸!這是在哪裡買的?求連結 🥺」 誰叫你太有品味,一發就讓大家跟著剁手手? 讓你回購再回購的生活好物,是時候該介紹出場了吧! 「開箱你的美好生活」現正召喚各路好物的開箱使者 🤩
Thumbnail
扣掉核融合,即便今年已經聽到輸出大於輸入的好消息,走到商轉、普及,進而開始改變世界,筆者大概看不到了,依照經驗幾十年跑不掉。技術的驅動力如此,但這只是指整個系統的技術性,人性的驅動力是什麼?這個答案,叫做「市場」。
Thumbnail
扣掉核融合,即便今年已經聽到輸出大於輸入的好消息,走到商轉、普及,進而開始改變世界,筆者大概看不到了,依照經驗幾十年跑不掉。技術的驅動力如此,但這只是指整個系統的技術性,人性的驅動力是什麼?這個答案,叫做「市場」。
Thumbnail
太陽的能源就是這麼來的,但能用來烤麵包嗎? 核融合是人類能源需求的終極解決方案。 它是潔淨能源,可以用普通元素充當燃料,沒有任何災難性熔毀的風險。那為什麼我們在地球上不能效法太陽,而只能在實驗室做核融合實驗?
Thumbnail
太陽的能源就是這麼來的,但能用來烤麵包嗎? 核融合是人類能源需求的終極解決方案。 它是潔淨能源,可以用普通元素充當燃料,沒有任何災難性熔毀的風險。那為什麼我們在地球上不能效法太陽,而只能在實驗室做核融合實驗?
Thumbnail
用電一直被視為是破壞環境的主因,而目前的核能發電又讓人有很多的疑慮。 核電廠是使用核分裂產生能量,即是透過將重核(如鈾、鈽等)的原子核分裂成兩個較輕的核,在過程中同時釋放大量能量來達到發電的目的。 核融合就正好相反,它會將輕元素(通常是氫同位素)的原子核合併成更重的核,藉此釋放出巨大的能量來發電
Thumbnail
用電一直被視為是破壞環境的主因,而目前的核能發電又讓人有很多的疑慮。 核電廠是使用核分裂產生能量,即是透過將重核(如鈾、鈽等)的原子核分裂成兩個較輕的核,在過程中同時釋放大量能量來達到發電的目的。 核融合就正好相反,它會將輕元素(通常是氫同位素)的原子核合併成更重的核,藉此釋放出巨大的能量來發電
Thumbnail
併網型太陽光電發電系統是指太陽能發電系統與電網相連,將所產生的太陽能電力輸送到電網中。這樣的系統通常包括太陽能電池板、逆變器、連接線和計量裝置等組件。太陽能電池板將太陽能轉換為直流電,逆變器將直流電轉換為交流電,然後輸送到電網中。
Thumbnail
併網型太陽光電發電系統是指太陽能發電系統與電網相連,將所產生的太陽能電力輸送到電網中。這樣的系統通常包括太陽能電池板、逆變器、連接線和計量裝置等組件。太陽能電池板將太陽能轉換為直流電,逆變器將直流電轉換為交流電,然後輸送到電網中。
Thumbnail
人類如何透過可控核融合技術,掌控能源,進而帶領人類邁向新紀元?
Thumbnail
人類如何透過可控核融合技術,掌控能源,進而帶領人類邁向新紀元?
Thumbnail
訂閱我每週都有不一樣的精彩! 在21世紀的今天,人類的學習生活、工業科技發展等都是離不開“電”的,而發電效率最高的就是核電站。由於核電站越建越多,含有放射性物質的核廢料也越來越多,如何處理這些危險性高的廢料,一直是困擾世界各地多年的難題。 核廢料圖 【這是一項什麼樣的技術?】 外部示意圖 【這項技術
Thumbnail
訂閱我每週都有不一樣的精彩! 在21世紀的今天,人類的學習生活、工業科技發展等都是離不開“電”的,而發電效率最高的就是核電站。由於核電站越建越多,含有放射性物質的核廢料也越來越多,如何處理這些危險性高的廢料,一直是困擾世界各地多年的難題。 核廢料圖 【這是一項什麼樣的技術?】 外部示意圖 【這項技術
Thumbnail
核能是不好的東西,我們應該唾棄與屏除他。 MeetSu 2022.03.04
Thumbnail
核能是不好的東西,我們應該唾棄與屏除他。 MeetSu 2022.03.04
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News