| cyqdesign |
2020-07-20 12:08 |
當(dāng)核聚變反應(yīng)堆遇上3D打印 “人造太陽(yáng)”有望更快“發(fā)光”
近年來(lái)，人類(lèi)對(duì)能源的依賴(lài)日益加深。但是，煤炭、石油和天然氣等不可再生資源，并非取之不盡、用之不竭。有沒(méi)有可能一勞永逸地破解人類(lèi)能源短缺的困局？隨著核技術(shù)日漸成熟，被譽(yù)為“人造太陽(yáng)”和“人類(lèi)終極能源”的可控核聚變反應(yīng)堆，或有可能為人類(lèi)源源不斷地提供清潔能源、造福后代子孫。 dIW@L
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項(xiàng)技術(shù)的主要原理是氘和氚在高溫高壓條件下產(chǎn)生核聚變反應(yīng)，并生成大量熱能用于發(fā)電。 SS xp!E'
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近日，深圳大學(xué)增材制造研究所陳張偉和勞長(zhǎng)石教授團(tuán)隊(duì)，與中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)西南物理研究院）合作，首次提出并實(shí)現(xiàn)了基于3D打印一體化自由設(shè)計(jì)和成形復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)正硅酸鋰陶瓷件，有望替代傳統(tǒng)的微球床結(jié)構(gòu)，成為新一代產(chǎn)氚器件，展現(xiàn)出重要應(yīng)用前景。該成果已發(fā)表在《增材制造》雜志上。 CFC15/yU
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產(chǎn)氚單元就像核聚變反應(yīng)堆的心臟 R:4@a ':H
自從核反應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們就在不停地探索核能的有效利用。 60;_^v
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目前，越來(lái)越多的科學(xué)家和能源專(zhuān)家開(kāi)始將目光投向核聚變。核聚變的原料主要是氫的同位素——氘和氚。氘可以在海水中得到，每升水約含30毫克氘。一座1000兆瓦的核聚變電站，每年耗氘量只需304公斤，按此計(jì)算，全球海水中的氘足夠人類(lèi)使用上百億年。 %_."JT$v{
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但是，氚幾乎不存在于自然界，需要靠氦與鋰陶瓷不斷催化反應(yīng)生成。作為磁約束聚變堆的一個(gè)重要組件，固態(tài)產(chǎn)氚包層是聚變能商業(yè)化應(yīng)用前需要解決的核心問(wèn)題之一。 hC[ =e`j
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目前，各國(guó)科學(xué)家首選的氚增殖劑材料是正硅酸鋰（Li4SiO4），通行的方法是將正硅酸鋰陶瓷與氦氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氚�？茖W(xué)家將實(shí)現(xiàn)這一功能的陶瓷部件稱(chēng)為產(chǎn)氚單元。 \3OEC`
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