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正文:
观自在菩萨,行深般若波罗蜜多时,照见五蕴皆空,度一切苦厄。舍利子,色不异空,空不异色,色即是空,空即是色,受想行识,亦复如是。舍利子,是诸法空相,不生不灭,不垢不净,不增不减。是故空中无色,无受想行识,无眼耳鼻舌身意,无色声香味触法,无眼界,乃至无意识界,无无明,亦无无明尽,乃至无老死,亦无老死尽。无苦集灭道,无智亦无得。以无所得故。菩提萨埵,依般若波罗蜜多故,心无挂碍。无挂碍故,无有恐怖,远离颠倒梦想,究竟涅盘。三世诸佛,依般若波罗蜜多故,得阿耨多罗三藐三菩提。故知般若波罗蜜多,是大神咒,是大明咒,是无上咒,是无等等咒,能除一切苦,真实不虚。故说般若波罗蜜多咒,即说咒曰:揭谛揭谛,波罗揭谛,波罗僧揭谛,菩提萨婆诃。观自在菩萨,行深般若波罗蜜多时,照见五蕴皆空,度一切苦厄。舍利子,色不异空,空不异色,色即是空,空即是色,受想行识,亦复如是。舍利子,是诸法空相,不生不灭,不垢不净,不增不减。是故空中无色,无受想行识,无眼耳鼻舌身意,无色声香味触法,无眼界,乃至无意识界。无无明,亦无无明尽,乃至无老死,亦无老死尽。无苦集灭道,无智亦无得。以无所得故,菩提萨埵,依般若波罗蜜多故,心无罣碍,无罣碍故,无有恐怖,远离颠倒梦想,究竟涅磐。三世诸佛,依般若波罗蜜多故,得阿耨多罗三藐三菩提。故知般若波罗蜜多,是大神咒,是大明咒,是无上咒,是无等等咒,能除一切苦,真实不虚。故说般若波罗蜜多咒,即说咒曰:揭谛揭谛波罗揭谛波罗僧揭谛菩提萨婆诃。
日前,我国“人造太阳”EAST(又称为“东方超环”)首次实现等离子体中心电子温度达1亿度。
EAST是中科院等离子体所自主设计研制的磁约束核聚变(可控核聚变的方式之一)实验装置,此次实验成果标志着中国未来聚变反应堆实验的运行迈出了关键一步。
消息一出,很多人为之振奋。
可控核聚变被认为是人类最理想的能源之一,有人把它视为“人类终极的能源供应”,甚至认为,如果人类熟练掌握了可控核聚变技术,那么,实现星际航行指日可待!
可控核聚变为何有如此能量?人类离掌握这项改变世界的技术还有多远?
文
何方瞭望智库特约能源观察员
李浩然瞭望智库
来源:瞭望智库(zhczyj)
1
1升海水产生的能量相当于燃烧升汽油!
日本有一部电影叫《生存家族》,讲述了这样一个故事:
某天清晨,东京居民醒来后发现,一切电器突然停止运转,汽车、飞机、自来水、电池、手机都无法使用。
城市居民的衣食住行每一样都离不开电,突如其来的停电无异于一场巨大的灾难。
于是,长时间没电的城市开始垃圾遍地,交通全面瘫痪,食物也都被买光了......
为了生存,人们不得不背井离乡,逃往农村。
一路上,他们不得不重新学习如何生存,一场停电引发的“末日生存战”打响。
该片告诉我们一个可怕的事实:不需要外星人入侵,不需要生化危机,不需要“猩球崛起”,断个电,我们就可以活在公元前。
如果储量有限的煤、石油、天然气等能源耗尽,就没了电,那么,我们该如何生存?
我们真正需要的是和平地、可控地利用核聚变,俗称“人造太阳”,其原理类似太阳发光发热——在上亿摄氏度的超高温条件下,利用氘、氚的聚变反应释放出核能,为人类生产源源不断的新能源。点此处查看:重磅!冯小刚被罚款20亿,犯下四宗大罪
这很让人振奋!
另一方面,可控核聚变产生的能源不会产生二氧化碳等温室气体,而且,不同于造成切尔诺贝利及福岛等核辐射事件的核裂变,核聚变几乎没有放射性危害。
也就是说,如果在实现可控,核聚变简直就是人类梦寐以求的能源圣杯!
科幻小说《三体》中描绘过这番图景:
深埋在地下的现代城市,无线供电设施遍布全城,依靠核聚变的巨大能量,农业彻底工厂化,一个星期就能收获一季粮食作物......
2
让钢铁侠飞起来的“托卡马克”
比如太阳,因为其构成物质基本上处于等离子状态,且密度极大,所以太阳中心的温度仅仅只有万摄氏度,就能维持长期的核聚变反应。
研究可控核聚变有两条独立的路径,一是磁约束,二是惯性约束。
其中,磁约束是科学家们最看重的技术路线,将等离子体束缚在巨大的磁场中加热,实现可控核聚变,并没有理论障碍,纯粹是一个技术问题。
于是,各国科学家一开始就将全部精力投入到等离子体磁场的设计中,只要能够设计出可靠的磁场,就相当于找到了一个实现可控核聚变的容器。
磁场约束高温等离子体
这就是科学家要的磁约束力。
苏联人拿出这个装置时,西方国家都认为是骗人的玩意。
直到英国科学家将信将疑地照着苏联人的方法,验证了这个装置的有效性,科学家们才真的“嗨”起来。
一旦核聚变被苏联率先攻克,苏联就掌握了人类通往未来的钥匙。
之前迟疑不决的西方国家和日本一哄而上,纷纷开始建造自己的托卡马克装置。
那时候,科学家们对托卡马克装置的心情,就像掉入大海陷入绝望的人,看到了海面漂来的一条竹筏!
托卡马克装置
3
为研究核聚变打造“强国俱乐部”
从此以后,托卡马克装置风靡可控核聚变研究界,磁镜、惯性约束之类都成了非主流。
近三十年来,全世界托卡马克装置加起来有上百座之多,我国的可控核聚变研究的主要成果,也是托卡马克装置研究上取得的。
相比其他国家,我国建造的托卡马克装置的时间较晚。
70年代,苏联建造了一个名为T-7的半超导托卡马克。
此后,美、苏、日和欧共体(欧盟前身)开始筹划“ITER计划”,被称为“强国俱乐部”——只有强国才能玩的起。
这个计划是排他的,以便这些老牌发达国家能够率先掌握人类未来能源形势,继续保持技术优势。
四国外的其他国家不能成为其成员。当然,要想加入也行,只能以这四个成员国的“小伙伴”身份加入。加拿大是以欧共体小伙伴的身份加入的,中国当时经济相对落后,就更没有机会加入了。
然而,“强国”也有各自的难处,这个计划实施起来并不顺利。
90年代初,ITER计划的实施方案出来后非常贵,需要上百亿美元。
4
核心技术一定要百分之百国产化!
90年代初,俄罗斯建成了一个更先进的装置,希望把T-7送到别的国家。
这个装置被大卸八块运到中国,经重新设计、研制后,于年成功建成HT-7超导托卡马克装置,使中国成为继俄罗斯、日本和法国之后第四个拥有此类装置的国家。
中国科学家就此做了很多试验,让等离子体中心电子温度达到了万度,并维持了长达秒,比法国人做得还好。
以HT-7为平台,培养了一批工程技术、科研和管理人才,为后续建造东方超环及核聚变事业持续发展奠定了人才基础。
进入21世纪,各国能源需要日益扩大,各大国又认真思考起了世界能源危机这个话题。
于是,“ITER计划”再次被人提起。
这时候,规则也改变了——ITER欢迎任何国家加入。
此时的中国,国力空前提高,而且对先进技术的渴望已经越来越强烈。因此,当年这个项目重启的时候,我国携可控核聚变研究的多年成果和经济实力加入这个项目。
建设中的ITER项目
中国投入了余亿元人民币,据中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆回忆,“当时科技部一年的项目投入也才多亿元人民币。”
有人问,“花这么多钱,值吗?”
考虑下这项研究的价值,当然值!我们在核裂变技术上落后于其他国家多年,不想在核聚变技术上再次落后,它把我们的科研人员送到更高的平台,与世界级科研人员共同切磋、共同进步。点此处查看:重磅!转基因专家被开除党籍并将被起诉!人人喊打!
5
中国从ITER计划中得到了什么?
在中国决定加入前的大约一个星期,美国前总统小布什说要赶在中国之前重回ITER计划。
韩国于年6月参加ITER计划;5年底,印度加入。
ITER计划的实施分四个阶段:
建造期10年,总费用约为50亿欧元;
运行期20年,总费用约50亿欧元;
去活化阶段5年,总费用约8亿欧元;
最后阶段,装置交由东道方(欧盟)退役。
参与各国完全平等地享有项目的所有科研成果和知识产权。
ITER10年建造期间各方成本分摊
中国从中得到了什么呢?
一是提高了磁约束聚变方面的研究水平。
以前是苏联、美国把不要的聚变装置卖给我们,现在我们自己设计、建造的实验装置反而处于国际领先水平,有中科院东方超环(east),西物院的环流器二号A装置等。
这些聚变装置,使我国有了足够的底气可以与国际一流的聚变实验室平等交流、对话。
二是中国相关企业的水平也提高了。
6
中国让人类离最终掌握可控核聚变越来越近
不仅如此,东方超环还第一次采用了非圆形垂直截面,在不增加环形直径的前提下增加了反应体的体积;
第一次采用了液氦无损耗的超导体系,实现了液氦这种昂贵冷却剂的高效利用;
它还是世界上第一个拥有主动冷却结构的托卡马克装置。
7年,东方超环建成启动后,一举成为“ITER计划”最重要和最先进的试验装置。
此后,各国科学家纷纷来我国参与相关科学试验。北京茶吧君,一个有趣,有料的