核融合出現(xiàn)新轉(zhuǎn)折

2017/2/3 11:14:57

隨著我國核能規(guī)�,；�發(fā)展,，核電站乏燃料產(chǎn)生量日益增加。按照我國核電中長期發(fā)展規(guī)劃目標,，2020年我國大陸運行核電裝機容量將達到5800萬千瓦,，乏燃料累積量將達到7000余噸，2025年累積量將達到14000余噸,。

“早在上世紀80年代,，我國就確定了核燃料‘閉合循環(huán)’和‘核能發(fā)展必須相應發(fā)展后處理’的技術路線�,！蔽覈�核工業(yè)行業(yè)管理部門——國家原子能機構秘書長劉永德在接受科技日報記者采訪時表示,，經(jīng)過多年努力，我國乏燃料后處理、貯存和運輸科研攻關和能力建設均取得了積極進展,，有效保障了核電站乏燃料安全,，為推動核工業(yè)跨越發(fā)展奠定了堅實基礎。

核電發(fā)展的重要環(huán)節(jié)

鈾礦是核電的“糧食”,。但鈾礦中可用于熱堆電站（如壓水堆）發(fā)電的鈾－235,，在鈾礦里的富集度僅約0.7%。

在一個正在努力戒掉對石化燃料的上癮,、并且滿足日益成長的能源需求的世界中,，有一種技術在發(fā)展中，幾乎聽起來太好以至于不能成真,，那就是核融合(nuclear fusion),。

如果做得到的話，核融合動力會以接近無限的燃料來源,，來提供非常大量的干凈能源,，以及差不多是零碳排放；那是如果做得到的話,。不過世界上有一些研究團隊花上數(shù)十億美元,，來確保可以做到核融合,。

去年2月，文德爾施泰因7-X (Wendelstein 7-X)設備正式啟用,，開始了核融合能源研究的新單元,。

這是在德國格賴夫斯瓦爾德市(Greifswald)建造的一座價值10億歐元(14億澳幣，10.6億美元)的實驗性核融合反應爐,，用來測試一個名為仿星器(stellarator)的反應爐設計,。

計劃到2021年左右，將能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)達30分鐘,；對核融合反應爐來說,，這是一項紀錄。這是展示未來核融合發(fā)電廠基本特點的重要一步：連續(xù)運轉(zhuǎn),。

但是文德爾施泰因7-X反應爐不是唯一的反應爐,。法國南部正在建造一座國際熱核融合實驗反應爐(ITER)，是價值200億美元(267億澳幣)的實驗性核融合反應爐,，使用一種名為叫做托卡馬克(tokamak)的不同設計,。

然而，即使文德爾施泰因7-X反應爐和國際熱核融合實驗反應爐采用不同的設計,，這兩項計劃是互補的,，而且在一座反應爐的創(chuàng)新，很可能轉(zhuǎn)移成最終運轉(zhuǎn)的核融合發(fā)電廠。

核融合能源試圖復制為太陽提供動力的反應,。在太陽里的兩個非常輕的原子,，例如氫或氦，融合在一起,。

所得到的融合原子最終比原來的兩個原子稍微輕一點,，而根據(jù)愛因斯坦公式E = mc²，質(zhì)量差被轉(zhuǎn)換為能量,。

困難之處在于激發(fā)兩個原子融合時,，需要加熱到攝氏幾百萬度。

含有這種過熱燃料是不容易的,，因此,，它被轉(zhuǎn)變成熱離子氣體，電漿,。電漿可以被包含在磁場內(nèi),，所以不會真的接觸到內(nèi)部的反應爐。