02132019時事觀察 第2節:霍詠強–中國十大成就中的「人造太陽」是什麼回事?

20190213 霍詠強

2. 十大成就中的「人造太陽」是什麼回事?

俄羅斯的自由網媒在2月11日刊登了莫羅佐夫的文章,題為《北京的十大成就:2018,中國用什麼震驚了世界》。文章稱,中國人迎來了農曆新年,送舊迎新,大家也應該回顧一下中國在去年所取得的最重大成就。當中有多少大家能從新聞報導中得知?這種選擇性失聰,值得令人深思。

莫羅佐夫提到的十大成就如下:

1. 嫦娥四號月背著陸
嫦娥四號於2018年12月8日發射升空,今年1月3日,成功實現人類歷史上首次月球背面艾特肯盆地內的預選區內著陸,當日也放出了玉兔二號巡視器開始了月背表面的探索之旅,借助「鵲橋」中繼衛星,嫦娥四號著陸器跟玉兔二號巡視器順利進行了互拍,任務取得圓滿成功。

2. 北斗衛星導航系統開始提供全球服務
2018年底,北斗衛星導航系統在軌的服務衛星數量已高達33顆,按計劃完成了高密度導航網。未來兩年,還將發射11個北斗三號和1個北斗二號衛星,提升系統的服務性能。目前,北斗的全球定位精度可達10米,亞太地區定位精度5米,測速精度為每秒0.2米。

3. 全球最長的跨海大橋開通
2018年10月24日,這條長達55公里,全球最長的跨海通道,連接香港、珠海和澳門的跨海交通走廊正式通車,將橋樑、島嶼與隧道連成一體的通道。從前期設計到最終竣工,一共用了14年時間,並且標記了未來大灣區經濟圈的整合工作。

4. 國產航母完成第三次海試
2018年10月28日,完全由中國本土設計和建造的首艘航母完成了它的第三次海試,這意味著北京已經掌握了製造中型及大型航母的技術。航母長約315米、最大寬度約75米、排水量約為5萬噸,它可以搭載36架殲-15戰機,根據不同作戰任務攜帶多型空對空、空對地導彈以及精制炸彈等。

5. 全球首例複製獼猴的誕生
2018年1月,中國科學院神經科學研究所非人靈長類平台負責人孫強帶領他的團隊,經過5年的不懈努力,終於攻克了靈長類軀體細胞複製這一技術難題。「中中」和「華華」成為利用複製技術誕生的長尾獼猴的世界首例。

6. 首顆X光天文衛星正式使用
2018年1月30日,中國航天局宣布,中國首顆X光天文衛星「慧眼」經過7個月的在軌測試,已經能夠正式投入使用。將對銀河系內的黑洞和中子星進行觀測,提供更多的信息與數據,幫助人類揭開黑洞演化、中子星強磁場等天文現象的謎團。

7 全球最大的水陸兩棲飛機試飛
2018年10月1日,中國自主研發的「鯤龍」AG600成功完成了水上首飛起降,它的機身長37米、高12米、平均飛行時速555公里,這是世界在研制的最大水陸兩用飛機,並且能在20秒內汲水12噸,能夠滿足物資運輸、森林滅火、水上救援等多種需求。

8. 自主建造的極地破冰船下水
2018年9月10日,中國第一艘自主建造的極地科學考察破冰船「雪龍2」號下水。它可以利用船頭和船尾的強大推進裝置,完成雙向破冰,排水量為1.3萬噸、搭載4500噸物資,能在冰厚1.5米的環境中連續破冰航行,從而直接提升中國在極地考察的效率。至於雪龍號,中國第三代極地破冰考察船,是由烏克蘭赫爾松船廠在1993年,按照中國需求完成改造的一艘白令級破冰船,算算已是四分一世紀前的事情,自主不易呀!

9. 成功發射遙感衛星
2018年5月9日,中國在太原衛星發射中心成功發射了高分五號遙感衛星,這是世界首顆實現對大氣和陸地全譜段綜合觀測的衛星。高分五號能夠有效地監測區域大氣污染以及陸表生態環境。

10. 熱核聚變反應堆創下世界紀錄
2018年11月12日,中國的「人造太陽」即第 4 代的核聚變實驗裝置,全超導托卡馬克大科學裝置 Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) 的總加熱功率超過10兆瓦、實現了攝氏1億度離子體運行。這一溫度相當於太陽中心溫度的5倍多。它維持了10秒,創下了全球紀錄。中國為熱核聚變進程的研究、清潔能源的開發作出了巨大貢獻。這讓人想起在電影「流浪地球」中那一萬座地球推進器。

中國的「人造太陽」能夠讓海水中的氘(刀)以及氚(川),即氫的同位素,在極高溫下像真正太陽一般發生核聚變,提供能源。如中國在未來能夠建造一座核聚變電站,只需要從海水提取 304kg 的氘就能產出 1,000 兆瓦的電力。

核聚變所面臨的難題仍是能進行反應的反應爐,1950 年代開始,科學家使用一種名為托卡馬克(tokamak,又稱環磁機)的環狀機器,藉由磁場來累積核聚變反應的環境。EAST 是中國科學院等離子體物理研究所在中國安徽合肥市建設的托卡馬克裝置,屬於中國國家「九五」重大科學工程,是世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克,

2006年9月,EAST首次成功放電。2016年1月28日,EAST成功實現了電子溫度超過5千萬度、持續時間達102秒的超高溫長脈衝等離子體放電,當時已經是國際托卡馬克實驗裝置上電子溫度達到5千萬度持續時間最長的等離子體放電紀錄。

EAST的終極目標為1億度與1000秒,欲達此目標,仍需克服很多科學與技術問題。利用核聚變提供便宜又乾淨的電力一直是個遙遠的夢,不少專家曾經認為還需要50年。不過現在看來,核能物理學家變得越來越有信心了,中國對熱核聚變作出重大貢獻,夢想再不遙遠。

Category: 時事觀察
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