然而，由於戰爭、經濟等原因，世界上多次爆發能源危機。比如1990，波斯灣戰爭導致油價暴漲。2000年，加州電力管制政策的失敗和電力資源的短缺導致了加州電力危機。2005年，全球石油供求關系失衡，石油供給遠遠小於石油需求，導致油價大幅上漲。
雖然石油是當今社會不可或缺的能源，但它是不可再生的能源。隨著人類社會的不斷發展，科技的進步，人口的激增，汽車保有量的增加，增加了人類對石油資源的依賴。
目前，石油資源的消耗量在逐年增加，但石油資源的總量在短時間內不會增加。長期來看，石油能源肯定會“坐吃山空”。因此，人類迫切需要找到壹種可以替代石油資源的物質。
為了實現全人類的可持續發展，世界各國都在積極探索其他能源。能量巨大的核能已經成為各國爭相發展的重要能源之壹。
但目前世界上所有利用核能發電的國家都是采用核裂變的方式，這種方式非常危險，汙染也很大，核廢料的處理成本也很高。比如日本為了在核廢料處理上省錢，宣稱要把核廢料傾倒入海，遭到世界各國的強烈抵制。
福島核電站
但是，還有壹種核能發電方式可以不產生放射性肥料，那就是受控核聚變發電技術。在中國安徽省合肥市，用這種技術制造了壹個“人造太陽”。這顆“人造太陽”在7000萬℃的溫度下運行了17.6分鐘。這在世界上是什麽水平？
人造太陽
“人造太陽”就是全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。它的工作原理是在裝置內部的真空室中加入氫同位素氘或氚，然後裝置就會產生等離子體。等離子體的密度和溫度經過技術提高後，會發生聚變反應，聚變反應過程中會產生巨大的能量。由於其環形形狀，它也被稱為東方Hyperring。
2021 12年2月30日，中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所傳來喜訊，中國東方Hyperloop在7000萬℃高溫下運行17.6分鐘。這是世界上第壹個“人造太陽”長脈沖高參數等離子體運行超過壹千秒的記錄。
早在20世紀90年代，歐盟、美國和日本的大型托卡馬克裝置就在磁約束核聚變研究方面取得了許多重要成果。而我國超導托卡馬克的研發起步較晚，最早是由原蘇聯T7超導托卡馬克改為HT-7。
直到2000年，中國的全超導托卡馬克EAST計劃才開始籌備和實施。經過近65，438+00年的準備，東方Hyperloop裝置終於在2006年建成並投入運行。
東方Hyperloop裝置是世界上第壹臺非圓截面全超導托卡馬克裝置，自誕生以來取得了多項重大突破。2009年，EAST裝置第壹輪物理放電實驗成功。
2065438+2006年，東方超環裝置在5000萬℃高溫下長期運行，打破世界紀錄。東方Hyperloop裝置刷新了世界紀錄，成功實現了1.2億℃ 1.01秒和1.6億℃20秒的可重復等離子體運行。在這個記錄被打破之前，世界上同類型的裝置在1億℃左右的溫度下只能運行20秒左右。
東方Hyperloop裝置主要由超高真空室、縱向場線圈、極向場線圈、內外冷屏、外真空杜瓦和支撐系統六部分組成。
整個裝置的主機高11米，直徑8米，重400噸。雖然東方超級環的直徑為8米，但它的直徑只有國際熱核聚變試驗堆(ITER)的三分之壹左右。
而東方Hyperloop更有靈活的優勢，在科研上的作用壹點都不小。尤其是能在7000攝氏度的高溫下運行17.6分鐘，註入1.73吉焦的能量，打破了中國Hyperloop自己在2012年創下的411秒的世界紀錄。
東方Hyperring在世界上屬於什麽級別？
目前東方超級環采用可控核聚變發電技術，最大的優勢是清潔能源。雖然都是核能發電技術，但核能發電的原料都是鈾、鈈等重元素。這種可控的核裂變技術並不是絕對可控的。壹旦發生泄漏事故，會造成非常大的汙染，汙染的後果會持續百年以上。
而東方超級環的受控核聚變發電技術不會使用放射性元素，所以不會像核裂變那樣危險。如果實驗過程中出現意外，通過簡單的操作就能迅速降低溫度和壓力，核聚變過程會立即停止。因此，許多國家都有向受控核聚變發電技術領域進軍的勢頭。
然而，目前世界上能使用射頻波加熱的設備只有中國超環和ITER。所以中國取得如此驕人的成績，說明東方超環已經達到國際先進水平。
目前，東方Hyperloop已基本具備發電能力。下壹步，中國將繼續延長東方Hyperloop的運行時間，努力實現“點燃中國聚變能源第壹燈”的宏偉目標。
東方超環能取得如此傲人的成績，離不開開幕式後工作人員的辛勤付出。從2021年5月28日，東方Hyperloop經過98958次實驗成功達到1.2億℃，到65438年2月30日又跑了106915次實驗，間隔只有265438+。
如果在這7個月裏，中國科研人員每天都在連續實驗，平均每天會實驗37次。如果節假日可以休息，平均每天的測試次數會超過50次。所以，這次東方超環能取得如此優異的成績，離不開每壹位科研人員的努力。
東方Hyperring的未來
目前核聚變的能量轉換效率約為7‰，也就是說1 kg中只有7克燃料會完全轉換成能量，可產生約65438+7500萬千瓦時的電能。目前，中國的用電量約為7.2萬億千瓦時。如果這項技術真的應用到全國，那麽我們需要42噸燃料。
東方超靈的原料是氫。雖然看起來42噸氫氣很大，但是我們壹點也不擔心它會用光。壹方面，宇宙中最常見的物質是氫，地球的重要成分也是氫。我們的空氣含有大量的氫氣。
另壹方面，氫氣不僅可以從自然環境中獲得，也可以人工生產。例如，焦化、氯堿、鋼鐵、冶金等行業的副產品氣體可用於電解水制氫。雖然東方超級環所需的燃料氫隨處可見，但我們仍需改進大量制備、儲存和運輸氫的技術。
全超導托卡馬克只是壹個核聚變試驗堆。中國新壹代“人造太陽”從2021開始建設，預計到2035年完成。新壹代“人造太陽”是壹個更大的核反應堆，是壹個聚變項目。
水電解制氫
新壹代“人造太陽”建成後，我國可以在現有技術基礎上開展實用發電科學實驗。預計到2050年，中國新壹代“人造太陽”聚變工程試驗堆可以實現商業化。屆時，我們將完全掌握核聚變發電技術。“讓聚變能源點亮中國第壹盞燈”的宏偉目標，也將成為“讓聚變能源點亮中國每家每戶”的美好願景。
科技進步把地球環境破壞得體無完膚，土地汙染、水汙染、空氣汙染觸目驚心。幸運的是，人類已經發現我們對地球造成了不可磨滅的傷害，我們也在盡力修復這個傷痕累累的淺藍色星球。
目前，火力發電仍然是溫室氣體排放的罪魁禍首。在我們完全掌握核聚變發電技術之後，我們就可以完全禁止這種破壞環境的發電方式。未來，科技的不斷進步，壹定會讓地球煥發出新的生機！
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