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引风穿城,合肥城区拟打造四个“通风口”, 你怎么看?
城市本就是高楼大厦、街道广场、车河人海及钢铁的厂区堆积而成的巨大“人巢”,城区居民巨量的生活、生产活动产生的“三废”排放、巨大的热岛效应和由此形成的“雾霾巨伞”,在当下,唯有靠大自然神奇的风力之手才能化险为夷。近百年来的城市发展历程以鲜活的事例告诉后来者:凡善待自然、顺应自然、尊重自然者,才能得到真正的“宜居宜业”城市居住体验。 合肥市目前的城市建成区已超过400平方公里,常住人口也突破了500万,“大城市病”已逾发显现。增建城区风道、扩充城区风道入口与加强城区绿色廊道建设,都是现代城市“以人为本”建设新理念的具体运用,更是城市发展的现实需求。 本是“幸福城市”标杆的合肥,正在“宜居宜业”的城市发展道路上做出自己的新探索!
中国人造太阳正式诞生,不过这个“太阳”到底有什么用?
中国的人造太阳诞生史,可是一部辛酸史啊。现在我们EAST可是世界第一梯队的水准,开会都是首先发言的水平呐,让我来补充几个知识点吧。
人类的能量,归根结底来自太阳,石油煤炭天然气甚至食物都是太阳赏饭吃。地球本身就是个大号的太阳能电池,充电四十亿年,就为了我们这几百年的挥霍。
随着科技发展,特别是爱因斯坦灵光一闪后,人类认识到,宇宙间的能量,无非就是粒子的分分合合,石油充其量只能算个四级经销商,莫不如直接从粒子直接下手,于是就出现了“可控核聚变”的概念。
中国核聚变可是一穷二白出身,在人家飚参数出大招的年代,我们自个连彩电还搞不定。70年代硬着头皮上了第一台托卡马克CT-6,一塌糊涂;1984年继续上的环流一号(HL-1),惨不忍睹;后来的HT-6、HT-6B、HL1M、HL-2,也没什么突破和亮点。
天有不测风云,苏联突然挂了!我们直接把苏联的T-7捎走,顺到还拐走了几个下岗待业的专家,有了这笔横财,从此才走上了发家致富的道路。
我们自己把苏联的T-7改名HT-7(合肥超环)。自己潜心研究了20年,直到EAST的顺利运行。最好成绩是放电63.95秒,仅次于法国的Tore-Supra,但HT-7培养了大量的人才,为最近的爆发打下了坚实的基础。
EAST是全世界第一个全超导的托卡马克(别人都是部分超导)!2006年EAST开始全面刷记录,目前应该是唯一的“稳态高参数”运行的托卡马克。
中国在磁约束方面,资金充沛、人才充实、技术储备也足够,在托卡马克有绝对的领先优势。2016年初EAST把记录刷到了5000万度102秒!
如果电力足够,来看组公式:
中国的人造太阳(EAST)装置,就是模仿太阳发光发热的原理,实现人工可控核聚变,释放能量,如果能够成功,那就是可以供给人类生活生产需要的终极能源。
太阳发光发热供给了整个太阳系的能量,它靠的就是宇宙精心设计的太阳核心处的核聚变反应堆,在太阳的核心,温度和压力都及其之高,太阳通过巨大质量把高温等离子体约束在一起,时时刻刻以一定的速率进行着聚变反应,根据目前太阳聚变的速率,它还能继续燃烧50亿年。
我国正在建造的人造太阳装置,是人造太阳环流器二号。这是一种大型的托卡马克装置,通过磁约束等离子体,来实现人工可控核聚变反应,其中的等离子体温度可以达到1.5亿度,这样的高温可以提高可控核聚变的时间,为高温等离子体研究和人工核聚变装置的实用化发展奠定基础。
可控核聚变一旦实现实用化和商业化应用,那么困扰人类的能源问题不再存在,人类也可以从容的去探索星级大海,当目前来看,还需要几十年的历程,而且是图1中的那种大型装置,当然,我们都希望实现钢铁侠那样的小型动力装置,那么人人都可以化身超级英雄了。
研究用途大于实际用途,是突破现代物理学瓶颈的重要工具,也是研究量子力学的必要条件。中国人造太阳意义重大,相对于国外的人造太阳,中国的人造太阳实验结果更清晰,更便于研究,同样损耗和成本也更小,这就是中国厉害的地方,要么没有,要搞就搞比你厉害的
用处大大地!毫不客气地说,一旦“人造太阳”技术成熟以后,几乎等于拥有无尽的能源!这样说一点也不夸张!
人造太阳,顾名思义可以理解为一个小太阳,工作原理与太阳是一样的。想想太阳对于我们的重要性就知道了,可以说如今我们的一切都来自于太阳,本质上地球上的煤,石油,风能,水能等的根源都来自于太阳!
太阳就是一个巨大的可控核聚变天体,控制的方式是因为太阳巨大的质量产生的超强引力,引力与核聚变产生的外推力保持平衡,才让太阳能够持续发光几十亿年!
而人造太阳也属于可控核聚变,不过我们很难制造出太阳那样的恐怖引力产生的压力,只能在温度上做文章。比如我国的人造太阳温度可以高达一亿度,控制的方式是通过强大的磁场进行控制!
一旦可控核聚变技术成熟,能够像电能那样投入使用,将会彻底解决人类能源危机,甚至开启人类星际旅行新时代!
不过目前人造太阳距离商业应用还有很长的路要走,毕竟我们必须确保人造太阳百分百安全,否则一旦出现问题后果非常严重,所以在技术方面必须相当成熟才可以进行商业运营!
太阳释放的能量是在其核心处的核聚变反应所提供。在太阳核心处的压力达到了3000多万个大气压,温度在1300万度以上,物质密度达到了每立方厘米150克。在这样的条件下才能克服氢原子核之间的库伦力,使得较轻的氢原子核合并成较重的氦原子核。在这个过程中会损失0.7%的质量。这些质量会转换成能量释放出来。
图:太阳中进行的质子-质子核聚变反应
从太阳核心的反应来看,核聚变反应需要条件十分的苛刻。目前人类实现的核聚变反应已经应用在了武器制造上~氢弹。氢弹是利用原子弹起爆提供的高温和高压来使得核聚变反应能够进行。
但可以控制的核聚变反应还没有完全达成。因为无法在可控的情况下达到如此高的压力,只有提高反应温度使得核聚变反应能够发生。但是没有任何容器能够这样的高温。科学家想出了利用磁场来约束反应物质,这个设备就是托卡马克装置。
图:
先进实验超导托卡马克实验装置(EAST)
在2018年11月,中国的先进实验超导托卡马克实验装置(EAST)已经能够达到1亿度的高温使氘~氚(两者都是氢的同位素,核聚变反应需要的条件最低)核聚变能够发生。但这还没有达到最终目标,EAST的目标是达到1亿度,并持续10000秒,产生超过100万安培的等离子体电流。这个目标应该会在几年内实现。
可控核聚变反应的实现使得人类能够拥有几乎无穷无尽的能源,地球上目前储存的氘住够人类按目前的能源消耗水平使用上百亿年。这是人类走向未来最为关键的技术,也是人类必须要拥有的技术。
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