为什么把热核聚变反应堆说成“人造太阳”?
国际热核计划启动 七方携手开发“人造太阳”
www.nmgnews.com.cn 2006-05-26 09:41
经过4年多谈判,参加国际热核聚变实验反应堆(ITER)项目的欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度7方代表24日在欧盟总部草签了一系列相关合作协议,标志着这项旨在开发新能源的宏伟计划开始启动。
国际热核聚变实验反应堆是为验证全尺寸可控核聚变技术的可行性而设计的,其原理类似太阳发光发热,即在上亿摄氏度的高温条件下,利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。核聚变能源使用的氘、氚可从海水中提取,而且不产生温室气体及高放射性核废料,因此被认为是未来人类能源的希望所在。
ITER计划 早在1985年就由前苏联在美苏日内瓦峰会上提出,1986年由前苏联、美国、欧盟及日本开始设计和筹建,1998年基本完成前期工作。ITER计划的建设期从2006年开始大约10年,耗资约46亿美元,此后还有运行期20年、退役期5年,35年总费用将不少于100亿美元。目前,该计划共有7方参与,中国于2003年2月正式成为参与国之一,此后韩国(2003年6月)和印度(2005年12月)也相继加入。中国将承担该计划10%的投入,这包括人力、物力及实物的投入,同时也相应分享所有相关资料及知识产权。 ITER四大疑问 一、反应堆如何运转 在一个环形容器内把氘和氚的混合气体加热到一亿度以上的高温,在这种条件下氘和氚才会聚变。二、能源取之不竭吗 理论上,只需1公斤氘和10公斤锂(通过锂可以得到氚)就可以保证一个聚变核电站一天内以1000兆瓦的功率发电。相比之下,得到这么大的功率需要500公斤铀或1万吨煤。通过电解海水,轻而易举就可以得到大量的氘。地球上海水中有45万亿吨氘,足够人类使用60亿年。锂在自然界中很少,也要从海水里提取,但要比氘难度大。 三、是清洁能源吗 核聚变与核裂变不同,它不产生长达千年都不能分解的核废料。但是聚变能产生寿命较短的辐射物质,也必须进行处理。另外,它不产生加剧温室效应的气体。 四、反应堆有危险吗
与目前的核电站不同,聚变反应堆从本质上讲不可能发生泄漏。所以国际热核实验反应堆和下一代核聚变反应堆,不会发生重大事故。核聚变反应堆唯一要注意的问题就是要制定防辐射的保护措施。另外,它也不对环境和周围居民构成威胁。(文字来源:解放日报)
根据谈判结果和24日草签的协议,反应堆将建在法国,项目预计持续30年,前10年用于建设,后20年用于操作实验。这一项目总花费预计约为100亿美元,欧盟承担50%的费用,其余6方分别承担10%,超出预计总花费10%的费用将用于支付建设过程中由于物价等因素造成的预算超支。此外,参与各方完全平等地享有项目的所有科研成果和知识产权。
代表中国草签协议的中国科技部副部长刘燕华在接受记者采访时说,聚变能源具有资源无穷尽性、环境可接受性和经济竞争性,是目前认识到的可以最终解决人类能源和环境问题的最重要途径之一。他指出,这是人类开发新能源的一个重大尝试,也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目。中国将与其他6方一起,为这项计划的成功和聚变能源在全世界的商业开发作出积极贡献。
中国科学院院士、ITER计划中国首席科学家霍裕平指出,参加这一国际计划需要具备一定的标准并承担义务,中国能被吸收加入这一国际计划表明中国已具备一定的科研实力和经济实力。他认为,参加这一计划也将推动中国国内的聚变研究,并带动材料科学等一系列相关领域的发展,特别是将有利于培养出一支位于世界前沿的科技队伍。
其他参与方代表也表示,ITER计划是人类开发洁净新能源的一个大胆尝试,也是一项长期艰巨的工程。尽管实验能否成功仍是未知数,而且即便实验成功,热核聚变商业堆的开发还需要相当长的时间,但代表世界一半以上人口的7方决定在这一领域合作的事实,已表明人类齐心协力解决能源和环境两大挑战的良好愿望。
据有关专家预计,地球上可供使用的煤、石油、天然气等矿物能源将仅能继续维持200多年的开采,太阳能、风能等可再生能源的开发目前还远远不能满足未来的需求。
参考资料:http://www.nmgnews.com.cn/information/article/***********/43738_1.html