人类终极能源问题,有解了?铀青智能助力研发

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行业动态 99

多年来,热堆、快堆、聚变堆之间优势互补、紧密衔接,支撑起我国核能产业快步自主发展的格局。


“热堆是最成熟并具有显著经济性的核能技术,是近中期核电建设的主力堆型百年尺度能源;快堆是富有潜力的核能技术,是中远期建设的主力堆型千年尺度能源;聚变堆作为颠覆性核能技术,则是远期建设的主力堆型万年尺度能源。”《中国能源报》记者此前从业内专家处了解到,从工程化看,我国热堆已实现了规模化、批量化、国产化发展,形成的研发体系、工程体系、装备体系、人才队伍等为快堆、聚变堆的研发设计与建设奠定了良好基础。



据施庆瑜介绍,当前,热堆在核能发电中的占比达90%以上,近期内仍将是我国核电发展的主力堆型,将在支撑我国“双碳”目标实现、优化能源电力结构、建设新型能源体系中发挥重要作用;快堆技术也通过分阶段推进,掌握了原理性技术、建成了试验装置、培养了技术人才、拓展了研究平台,核心技术取得重要突破。“自参加ITER计划以来,我国的核聚变相关科研实力也得到了极大提升,核聚变技术已从跟跑到并跑,部分技术还达到了国际水平,建成了以新一代人造太阳‘中国环流三号’为代表的聚变装置。”


核聚变是一种将两个轻元素的原子核融合成一个更重的元素并释放能量的过程。为了实现核聚变,需要以下仪器设备:

  1. 核聚变反应堆:核聚变反应堆是核聚变实验的核心设备。它提供了一个控制和维持核聚变反应的环境,包括提供高温和高压等条件。

  2. 等离子体约束设备:在核聚变中,需要将氢等离子体加热至极高的温度,以便产生足够的能量进行核融合。因此,需要使用等离子体约束设备来维持和控制等离子体。

  3. 磁场设备:在核聚变反应堆中,通常使用磁场来约束和控制等离子体。这些磁场设备可以是磁体、线圈或其他形式的磁场产生器。

  4. 加热装置:为了将等离子体加热至足够高的温度,通常需要使用各种加热装置,如激光、微波或射频加热器。

  5. 诊断设备:在核聚变实验中,需要使用各种诊断设备来监测等离子体的性质和行为,以及反应堆的运行情况。这些设备包括光谱仪、中子探测器、辐射探测器等。

  6. 反应堆壁材料:由于核聚变反应产生的高能中子会对反应堆的材料产生损伤,因此需要使用耐高温和高辐射的材料来构建反应堆壁。

  7. 燃料供应系统:核聚变反应需要提供氢等离子体作为燃料,因此需要设计和建造一个可靠的燃料供应系统,以确保持续供应燃料。

  8. 控制系统:核聚变反应堆需要一个复杂的控制系统来确保反应的安全和稳定。这些控制系统通常包括反馈回路、传感器和自动调节装置等。

总的来说,实现核聚变需要大量的先进技术和设备,并且目前仍然是一个具有挑战性的工程目标。


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