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非常“温度计”测出千万摄氏度高温(图)

成都“人造太阳”今年追求高约束,挑战高温新目标

  成都的“人造太阳”新创出5500万摄氏度高温,科学家们是用什么不惧高温的“温度计”测出温度的?下一步,咱们的“人造太阳”还要挑战哪些极端条件?昨(23)日,核工业西南物理研究院院长潘传红详细解读了“人造太阳”专用“温度计”的秘密及其将在今年展开的系列高难度挑战计划。

  测出高温

  就像打手电筒

  中国环流器二号A———“人造太阳”在不久前的加热物理实验中,大放“热情”,其内部的等离子体电子温度达到5500万摄氏度。
到底是什么“温度计”如此不怕高温,竟然能准确测出这个数据?“因为有三套不一样的‘温度计’,它们分别是激光散射、电子回旋辐射、软X射线能谱。”潘传红院长答疑道。

  在一楼的设备房里,一个呈长条形、达6米长的灰色“铁盒”置放在地面,顺着其路径望去,末端直达位于二楼的“人造太阳”。“这个就是‘温度计’之一的激光散射。”负责该项设备的黄渊教授说,当等离子体开始放电的时候,科研人员就把激光的光束打进去,“就像我们拿个手电筒,当手电筒打开照着某一处地方,这个过程就是类似于把激光打进其‘人造太阳’内部。”激光在其内部吸收到需要的信息并散射出来,“散射出来的数据,用仪器一测就能得出其温度了。”专门负责电子回旋的丁玄同教授大大夸奖了这支“温度计”:“我们说的5500万摄氏度是‘太阳’中心的温度,而电子回旋可以测到等离子体运动空间内整整20个点的温度。”

  筑起“堡垒”

  挑战更高“热情”

  昨天,院长潘传红透露:“今年,我们的计划将会追求更高温、高约束的目标。”潘传红说,按照研究进度,核工业西南物理研究院除了维持微波加热等手段外,还会安排1.5兆瓦中性粒子束加热。

  除了让“人造太阳”释放更多的“热情”,核工业西物所的科学家们还会向高约束模式发起挑战。科学家们到底要约束什么呢?“氢弹就是由原子弹引爆的,而这就是典型的核聚变过程。我们所要约束的就是这些巨大的能量,也就是等离子体。”潘传红一层层剖析解释。据了解,目前,我们对“人造太阳”约束还处于低约束阶段,下一步就将开始对其实行高约束。阻止或减少能源的流失,从而实现实验装置温度的升高。

  在潘传红口中,这些等离子体就像一个灼热的气团。要约束这些能量,就必须要筑起一道“军事堡垒”。“堡垒”越坚固,其等离子体流失则越少,对其能量的约束时间也就相对更长。同时,核工业西物所还将就磁流体不稳定性、破裂及破裂缓解等方面进行进一步的实验研究。“这些研究成果对于未来50年后‘人造太阳’正式民用发电是有着非常重要意义的参考指标。”据了解,目前被ITER数据库收集的3项等离子体研究,都是来源于核工业西南物理研究院。

  解决危机

  期待“太阳”升起

  “ITER计划就是一个富人俱乐部。咱们中国,是这个富人俱乐部的穷孩子,但没办法,这是解决未来能源危机的不二选择。”潘传红娓娓道来:整个ITER计划耗资100亿美元,前期建设需要50亿,后期运行25年还需要50亿。虽然这个工程如此“烧钱”,但中国还是加入其中。“‘人造太阳’将会是未来能源危机、环境污染的‘终结者’。”

  目前,能源危机迫在眉睫,随着ITER计划的进行,人们看到了希望之光。此前,在成都举行的国际聚变能会议上,国际原子能机构副总干事维尔纳·布尔卡特表示:“聚变能的商用化将为满足人类未来能源供应提供解决之道。这一进程有望在30至50年后实现。”

  早报记者郑其摄影李国东
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