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科技云 科技连着你我他

作者:沈业宏 冯文星 郭子涵 发布时间:2021-08-13 09:04:01 来源:解放军报 字体:   |    |  

“人造太阳”

无液氦稀释制冷机

“太空电站”

“人造太阳”——刷新燃烧纪录

  可控核聚变是科幻作品中的“常客”,能产生巨大能量,被视为解决能源问题的“终极答案”。

  要实现可控核聚变,首先得做到上亿摄氏度点火和稳定长时间约束控制。公开资料显示,中国“人造太阳”EAST近期成功实现1.2亿摄氏度燃烧101秒钟和1.6亿摄氏度燃烧20秒钟,刷新了世界纪录,进一步证明了核聚变能源应用的可行性。

  “人造太阳”是一个核聚变实验装置,采用了全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器、稳态高功率波加热等关键技术,将“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”汇聚一炉。为支撑这个极端复杂系统,“人造太阳”上近百万个零部件协同工作,总功率达到34兆瓦,相当于约6.8万台家用微波炉一起加热。

  据新华社报道,未来,科研团队计划根据中国磁约束核聚变路线图,建设世界上首个可控核聚变示范电站。

无液氦稀释制冷机——逼近绝对零度

  绝对零度(-273.15℃)真的存在吗?近几个世纪以来,无数科学家都想人工产生绝对零度。

  据新华社报道,中国科学院物理研究所自主研发的无液氦稀释制冷机,日前创下了10mK(绝对零度以上0.01度)的极低温运行纪录,朝着“绝对零度”发起一次“短距冲刺”。

  无液氦稀释制冷机属于科研领域最尖端技术,能冷却量子计算机芯片,提升量子计算机运算能力。

  不同于常规的湿式稀释制冷机,无液氦稀释制冷机不需液氦供应,样品空间更大,运行时间更长。在研究过程中,科研团队攻克了盘管热交换器、银粉热交换器等多项核心技术。

  未来,科研团队将进一步优化无液氦稀释制冷机,固化工艺流程,使其在凝聚态物理、材料科学和天文学等领域发挥重要作用。

“太空电站”——破解能源难题

  太空探索会因能源不足而半途而废,如果有个“太空电站”,问题就会迎刃而解。

  梦想成真并非易事,需要研发大运载火箭,将建站材料运往太空。同时,还要掌握太空制造技术,确保能量高效传输。

  据报道,未来的“太空电站”,能完美避开大气层衰减影响,电站发电强度是地面电站的6倍以上,并以无线方式将能量传输到地面电网。

  “太空电站”建成后,可对偏远地区、受灾地区以及重要设施进行定向或移动供电。如依靠“太空电站”,电动汽车能随时随地充电,车主不再有驾车亏电之忧;机器人探测月球月面时,也不会“趴窝”在路上。

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