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1.24 可控核聚变!

正文共: 2033字 13

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1934年1月24日,游效曾出生

无机化学家、化学教育家游效曾(1934.1.24-2016.11.19)1955年毕业于武汉大学,1957年南京大学研究生毕业后留校任教,先后担任助教、讲师、副教授、教授、博士生导师;

1984年担任南京大学配位化学研究所所长,1986年首次在中国提出的“光电功能配合物”这一新学科分支的研究;

1991年当选为中国科学院学部委员(院士),2004年获得何梁何利基金科学与技术进步奖化学奖。

游效曾的研究主要包括:

新型配合物的合成、组装、结构和性质的基础性研究;

配合物的成键和波谱理论研究;

分子和超分子化学的光电功能材料研究。

他长期从事无机化学的基础研究,特别是配位化合物的合成、结构、成键、性质和光电功能分子材料的研究;

综合运用现代物理方法和理论阐明微观结构和宏观性质,在中国开拓了光电功能配合物这一新领域,取得了具有重大国际影响的成就;

在合成新型功能性配合物方面,发展了混合三聚电解聚合等新型反应,合成了一系列轴向、大环、金属有机和多核配合物,测定并阐明了它们的结构和性质的关系;

在谱学和结构研究方面,应用核磁共振、电子自旋共振、电子光谱和气相色谱等方法精确测定了一系列配合物的基本结构参数;

提出了包括d轨道和f轨道在内的核磁共振计算方法,改进了配体场的计算程序,对结构规律提出了不少新见解。

游效曾教授长期倾心投入教书育人,言传身教,培养和造就了大批无机化学杰出人才,为我国化学教育事业的发展做出了重要贡献;

参与创建了中国第一个“配位化学研究所”和“配位化学国家重点实验室”,并长期指导配位化学国家重点实验室的学术研究,在我国开拓了光电功能配合物这一新领域,取得了有重大国际影响的卓越成就。 

1958年1月24日,英美科学家完成核聚变试验

核聚变(nuclear fusion),又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应,是指由质量小的原子(主要是指氘)在极高的温度和压力下核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(如氦),中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。

早在1933年,核聚变的原理就被提出,5年后改变世界格局的核裂变才被发现。

核聚变反应堆的原理很简单,很好理解,只不过实现起来对于当时的人类技术水准,几乎是不可能的。

1958年1月24日,英美两国科学家成功地使两个轻原子相撞,产生了第三个更重的原子,从而产生更大的热量。

这些原子温度上升到1亿度,也就是氢弹爆炸时的温度,便可产生核聚变。

英国的约翰·科克罗夫特爵士和美国的刘易斯·斯特劳斯宣布了这一突破性的研究成果。

核聚变跟核裂变相比有着巨大的优势,一是核聚变释放的能量比核裂变更大,二是不对环境构成大的污染,三是核聚变燃料可来源于海水和一些轻核,所以核聚变燃料是无穷无尽的。

但劣势也很明显,就是产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。

我们的太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应,而地球上没办法获得巨大的压力,只能通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。

核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。目前可行性较大的可控核聚变反应装置就是托卡马克装置,一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。

托克马克(TOKAMAK)是俄语中由“环形”、“真空”、“磁”、“线圈”的字头组成的缩写。

2006年9月28日,中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的新一代热核聚变装置东方超环(EAST)首次成功完成放电实验,获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电,成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。

2012年7月10日报道,东方超环(EAST)超导托卡马克在长达四个多月的实验期间,科学家们利用低杂波和离子回旋射频波,实现多种模式的高约束等离子体、长脉冲高约束放电,自主创新能力得到较大提高、获得多项重大成果,创造了两项托卡马克运行的世界记录:

获得超过400秒的两千万度高参数偏滤器等离子体;

获得稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电。

这分别是国际上最长时间的高温偏滤器等离子体放电、最长时间的高约束等离子体放电。

2017年7月份,位于合肥的全超导托卡马克装置(EAST)创造了一项纪录,实现了101.2秒稳定长脉冲高约束等离子体运行,这是世界上第一个约束达到百秒的托卡马克装置。

2018年11月份,EAST又完成了一次创举,实现了“等离子体中心电子温度首次达到1亿度”。

这些放在世界上都是了不起的成就,说明我们的可控核聚变研究是走在世界前列的。

从长远来看,核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源,人类将从“石油文明”走向“核能文明”。

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