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新世纪周刊访中科院等离子体所副所长武松涛----人造太阳不是永动机

   2008-04-10 新世纪周刊46
新世纪:为什么这个项目被称为“人造太阳”计划?


    武松涛:太阳在不时地发生核聚变反应,给人类带来了几十亿年的取之不尽、用之不竭的能源。我们要做的工作就是在地球上实现可控的持续的核聚变反应,类似太阳给予人类的光和热。氢弹是非可控非持续的核聚变,它已经实现了,但不是和平应用。我们现在已投入运行的EAST实验装置及将要建造的ITER核聚变实验堆准确地说应该称为“人造太阳”实验装置。


    新世纪:和传统的核电站相比,“人造太阳”有何优势?


    武松涛:传统核电站的原理是核裂变,ITER的原理是核聚变。聚变电站主要有两个方面的优势。第一,燃料上,聚变电站用的是氢元素的同位素氘或者是氚,氘在海水中大量存在,一公升的海水可以提炼约30毫克的氘,这些氘经核聚变产生的能量相当于300公升汽油燃烧所放出的能量。海水中的氘若都用来产生核聚变的能量,足够人类使用数亿年乃至几十亿年,可以说取之不尽、用之不竭。

     第二,聚变电站比较安全,聚变产生的将是清洁的无污染的能源。


   不存在长寿命核废料的泄漏危险。核聚变产生物是中子和氦,中子是我们需要的能量所在,氦则是无害的惰性气体。  


  新世纪:难道没有什么不好的地方?


  武松涛:唯一不好的地方就是它所需要的技术太难了。现在我们人类目前掌握的技术还不足以很快使得核聚变能和平地加以应用,还需要不断进行研究开发。原则上是百利而无一害的。


  新世纪:我国在ITER中扮演什么样的角色,需要做哪些工作?


  武松涛:合作的七方都是完全平等的关系,不存在谁领导谁。现在七方在对ITER装置系统的贡献上已经有了分工,每个国家都要贡献建造ITER实验系统的部件和技术,最终运到法国去组装。我国将有10%的贡献率,这10%中的8 0%以上主要以生产关键零部件的形式送到法国参与组装,其中包括:超导技术、大功率电源技术、遥控技术、包层的技术等;另外的部分将以现金方式贡献,大概是五千多万欧元。


  新世纪:参加这个项目,将会给我国带来怎样的回报?


  武松涛:作为平等的参加ITER的一方,我国将与其他国家一起共享ITER组织内部的技术,同时我国10%的实物贡献将带动国内聚变堆关键技术的研发以及关键部件的生产。


  新世纪:人们担心这又是一个永动机似的发明。


  武松涛:跟永动机是两码事,它是核能。核聚变已经实现,就是氢弹,被证明了的,只不过是破坏性的,现在我们要让它和平利用。永动机是不需要能量给予的。我们却要先提供能量让核聚变燃料燃烧起来。核聚变电站跟其他的火电站、核电站类似,只是原料不一样。


  新世纪:技术上最大的难题是什么?


  武松涛:这项技术相当复杂,以至于需要这么多国家共同合作,我总结技术上最大的难题有两个,一个是核聚变必须在可控的条件下发生,另一个是必须让核聚变可持续反应。为解决这两个难题,有相当多的技术需要攻关。


  新世纪:2006年9月28日,您主导设计的EAST成功进行放电实验,这对于ITER应该是一个不错的鼓舞。


  武松涛:没错,你说得很对。EAST放电以后,ITER总干事和副总干事都发来贺电,说“EAST的成功是极好的和非常及时的”,因为ITER明年就要正式启动,而EAST虽然是一个实验装置,也比ITER小得多,但是EAS T采用了很多与ITER相同或很相似核聚变的技术,如都是采用全超导大型磁体,非圆截面、主动冷却的全超导托克马克。  


  新世纪:假设35年以后,ITER成功运用,您来预测一下世界能源的格局。


  武松涛:不敢说35年就能完成,这是欧美等发达国家比较乐观的估计。“35年”之说来源于欧洲的“快轨计划” ,他们计划在35年后正式建设核聚变电站。就我个人的观点,按照发展中国家来估计,大概需要40年到50年吧!到2050年左右的时候,核聚变可能刚开始应用,不会占多大比例,但是世界能源署的一份报告说,到2100年,核聚变能大概占到世界电力能源的33%,核裂变约占13%,可再生能源约占10%,水能、地热能约占10%。
 
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