《未来中国》丨“人造太阳”科学家李建刚“为爱发电”科学青年现场“捕捉”闪电

核心提示能源是人类赖以生存的物质基础。从柴薪到煤炭、石油、天然气,能源的开发与更替促进了工业转型和经济发展,直接推动人类文明进程。由于化石能源的大量消耗,排出的大量二氧化碳导致全球气候变暖和环境问题愈发严重。当前,能源短缺和化石能源污染成为全球面临

能源是人类生存的物质基础。从木柴到煤炭、石油、天然气,能源的开发和替代促进了产业转型和经济发展,直接推动了人类文明的进程。由于化石能源的大量消耗,大量二氧化碳的排放导致全球变暖,环境问题日益严重。目前,能源短缺和化石能源污染已成为世界面临的严峻挑战。为了实现可持续发展,寻找更加持久、清洁、稳定和廉价的新能源是一项艰巨的任务。

说到核能,大家第一反应就是核电站。虽然能造福人类,但操作不当造成的核污染和辐射,让人们开始谈核色变。近年来,科学家发现受控核聚变将成为改变世界的终极能源。可控核聚变有什么优势?为什么受控核聚变被称为“人造太阳”?可控核聚变何时能实现?

今晚,由中国科协指导的国内首档前沿科学思想秀《未来中国》将再次与大家见面!本期《未来中国》聚焦能源与受控核聚变,邀请等离子体物理学家、中国工程院院士李建刚介绍受控核聚变的发展优势和研究难点。也有几个年轻的校长在讨论能源问题和受控核聚变的未来。

走向终极能量

等离子物理学家李建刚科学岛“种植太阳”

2021年,被称为“人造太阳”的东方超级环成为世界之最。先后实现了1.2亿摄氏度长脉冲高参数等离子体燃烧101秒和1056秒的运行,刷新了同类型装置的世界纪录。从上世纪50年代到现在,60年来,三代中国科学家接力“造太阳”,促使中国核聚变研究攀上世界研究高峰。什么是可控核聚变?为什么要研究受控核聚变?

科学的例子李建刚

这一期的科学楷模李建刚院士在节目中通俗地解释说,受控核聚变就是想在地球上制造一个太阳,然后套上缰绳控制它,从而获得源源不断的能量。但是,要在上亿的高温下进行长时间稳定的聚变反应,就像登天一样困难。

经过20多万次的实验,回想遇到的挑战,李院士印象最深的是国际合作中的一次意外。当时来华的外国科学家听说托克马克泄漏后,都非常失望。不可思议的是,李院士争取到了一周的时间,带领数百人夜以继日地轮换,将泄漏的5吨水、20公斤油全部清洗干净,得以再次进行放电实验。正因如此,他感慨道,“中国的科研之所以能成功,是因为它有世界上最勤劳、最勤奋的人”。

当被问及是否想过离开科学岛时,自称“岛民”的李院士说,40年来,他做了有价值、有意义的事情,从未想过离开。虽然研究中有许多困难,但早期的失败和挫折被后来不断的成功所取代。李院士曾在杂志上撰文“享受科研,享受生活”。他认为,只有把生活中的一切都变成一件快乐的事情,才能制造太阳,晒太阳。

如果聚变灯能点亮,那一定是在中国。李院士的愿望是用最简单的方法,最廉价的路线,点燃中国聚变之灯,让每一个老百姓过上更好的生活。

寻找替代新能源

青年科学联盟对能源危机的研究

科学青年呼兰

辐射一定危险吗?哥伦比亚脱口秀小霸王、精算数学大师胡兰说,世间万物都有辐射,但不能不顾剂量谈毒性,因为生活中常见的辐射都在人体可接受的范围内。他还说,香蕉不仅是人体天然核辐射的主要来源之一,也是辐射计量单位。一根香蕉的当量剂量约为0.1微西弗。那么住在核电站旁边一个月吃多少香蕉呢?

青年鲍鲲

「人造太阳」到底有多火?美国康乃尔大学物理化学博士鲍鲲现场启动实验,通过展示等离子体和超导体,介绍了中国东方超导托卡马克核聚变实验装置。怎样才能满足核聚变反应的条件?如何精确控制核聚变?鲍鲲还说,“种太阳”的实验很“燃”,中国核聚变的发展更是“燃”!三代科学家的接力,使中国成为世界核聚变研究的中流砥柱。东方超环的成功经历了怎样的坎坷?中国是什么时候成为核聚变实验的世界领先者的?

青年科学家杨

开水其实可以改变世界!中科大数学系毕业生杨带领大家回顾了人类能源发展史。他说,从柴火到石油、煤炭,人类对能源的需求在逐渐上升,烧开水的路一去不复返了。不管是蒸汽机还是发电机,都离不开开水。当可控核聚变成为现实,核能能否避免开水的命运?

理科青年张嘉玮

人类能解决能源问题吗?复旦大学脑科学硕士张家伟探索了近年来在中国表现良好的新能源。无论是实现“牧光互补技术”的青海塔拉滩光伏电站,还是亚洲第一座敦煌熔盐塔式光伏电站,都是将太阳能转化为电能提供电力。除了太阳能,还有什么是新能源?垃圾堆里有什么能量?张佳伟亲自到上海老港再生能源中心一探究竟。

科学介绍人陈晨

今晚22:00,中国工程院院士李建刚,科学引荐人陈晨,青年科学联盟学者胡兰、、张家伟、杨、刘伯阳、将与您相约受控核聚变。

来源:东方卫视

 
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