1 . 材料一 EAST事业凝聚着一批又一批聚变人的奋斗接力。一颗微小的螺丝钉出现问题,都有可能导致装置无法正常运行,导致数百人的付出前功尽弃。EAST科研团队中,每个人都是主角。EAST装置一年平均要进行两轮物理实验,共约200天,每轮物理实验超过50%的实验提案来自于国外同行,需要协调各课题组按时按质按量完成目标。团队每个人都对装置质量和安全负责,每个人都需要有极强的质量意识和集体责任感。在中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST大科学团队多年来的聚力攻关下,历经122254次实验后,2023年4月12日,EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,刷新2017年的101秒世界纪录。
(1)结合材料,运用“唯物辩证法的总特征”的知识,阐释EAST取得突破性成果的原因。
材料二 煤炭、石油等是人类重要的自然资源,作为燃料烧掉是非常可惜的。人们无不担心,煤和石油烧完了,而其他能源又接替不上该怎么办?能源危机开始困扰着人类,人们一直在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展。“人造太阳”是解决人类能源和碳排放问题的一种“终极方案”。它模拟太阳的核聚变过程,释放出的能量足以让人类无限使用。
1994年我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置合肥超环研制成功,而它也是中国磁约束聚变研究走向世界前沿的见证;2000年10月开始建造了新一代的全超导托卡马克核聚变实验装置--东方超环,简称EAST;2017年7月,EAST实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了世界纪录,又在2021年5月28日成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,再次创造了新的世界纪录,2023年4月12日晚,EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。
有专家指出,虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现,但离真正的商业运行还有相当长的距离,“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中。根据目前世界各国的研究状况,这一梦想最快有可能在50年后实现。
(2)结合材料,运用“探索认识奥秘”的知识,谈对“中国太阳”研究过程的认识。
2 . 材料一 EAST事业凝聚着一批又一批聚变人的奋斗接力。一颗微小的螺丝钉出现问题,都有可能导致装置无法正常运行,导致数百人的付出前功尽弃。EAST科研团队中,每个人都是主角。EAST装置一年平均要进行两轮物理实验,共约200天,每轮物理实验超过50%的实验提案来自于国外同行,需要协调各课题组按时按质按量完成目标。团队每个人都对装置质量和安全负责,每个人都需要有极强的质量意识和集体责任感。在中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST大科学团队多年来的聚力攻关下,历经122254次实验后,2023年4月12日,EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,刷新2017年的101秒世界纪录。
(1)结合材料,运用“唯物辩证法的总特征”的知识,阐释EAST取得突破性成果的原因。材料二 1994年我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置合肥超环研制成功,而它也是中国磁约束聚变研究走向世界前沿的见证;2000年10月开始建造了新一代的全超导托卡马克核聚变实验装置--东方超环,简称EAST;2017年7月,EAST实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了世界纪录,又在2021年5月28日成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,再次创造了新的世界纪录,2023年4月12日晚,EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。
有专家指出,虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现,但离真正的商业运行还有相当长的距离,“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中。根据目前世界各国的研究状况,这一梦想最快有可能在50年后实现。
(2)结合材料,运用“探索认识奥秘”的知识,谈对“中国太阳”研究过程的认识。3 . 可控热核聚变能是人类下一世纪的能源的主要希望所在。在20世纪90年代末,中国聚变工程技术和超导工业十分薄弱,没有研制大型超导磁体、大型低温系统的经历。国际上也没有任何一个国家研制和建造过全超导托卡马克装置。为了达到聚变实验装置所要求的条件,万元熙院士带领EAST团队发扬“没有条件创造条件也要上”的精神,在科学性的指导下埋头苦干、攻坚克难,边建设、边研发,解决了大型超导磁体、大规模低温制冷等一系列关键技术问题,自主设计、加工制造了关键部件和设备,自主设计、研发了大部分具有我国自主知识产权的关键技术,创造性地完成了EAST装置主机的总体工程设计,形成了一系列高新技术成果。
2021年5月,在“探月”成功之后,中国的“人造太阳”在1.2亿摄氏度下成功“燃烧”101秒!这标志着我国核聚变研究又获得重大突破,也为人类获得可控核聚变能源奠定了商用的物理和工程基础。中国工程院院士李建刚坚信:“在我的有生之年,一定有一盏灯能被聚变之能点亮。这一盏灯,一定要,也只能在中国。”
结合中国核聚变研究的历程,说明实践是认识发展的动力。
8 . 材料一 “一团耀眼的白光从山脉尽头升起……”在科幻小说《三体》中,太空飞船核聚变发动机发出的光芒如同太阳。利用核聚变等技术,人类走出地球家园,走向广袤宇宙。
万物生长靠太阳。太阳之所以能发光发热,是因为内部的核聚变反应。核聚变能源的原材料在地球上极其丰富,且排放无污染,如果能造一个“太阳”来发电,人类有望实现能源自由。但要造出能实用的“人造太阳”,需要上亿摄氏度的等离子体、超过千秒的连续运行时间和1兆安的等离子体电流,挑战极大。为此,全球科学家们已努力70多年。
材料二 因煤、石油、天然气不可再生,终有一天会被耗尽。风能、水能、太阳能等新能源,受限于天气或地理环境,也难以完全满足需要,“人造太阳”是解决人类能源和碳排放问题的一种“终极方案”。它模拟太阳的核聚变过程,释放出的能量足以让人类无限使用。自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘和氚的聚变,这种反应已经在太阳上持续了50亿年。氘在海水中蕴藏量丰富,多达40万亿吨。从海水中提取氘,使其在上亿摄氏度的高温下与氚产生聚变反应。这样,一公升海水里提取的氘,在完全的聚变反应中所释放的能量,相当于燃烧300公升汽油释放的热能,而海水用之不尽,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应物是无放射性污染的氦。因此,核聚变被认为是未来解决世界能源和环境问题最重要的途径之一,这一成果一旦投入商业运行,将彻底变革世界能源供应格局。
结合材料,运用科学思维的相关知识,“人造太阳”研究的原因。
9 . “国际热核聚变实验堆(ITER)计划”俗称“人造太阳”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,由中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同实施。2006年,中国正式成为ITER计划参与方,之后不断承接关键任务,持续为ITER贡献“中国智慧”和“中国力量”。中国承担了18个采购包的制造任务,涉及磁体支撑系统、气体注入系统、可耐受极高温的反应堆堆芯“第一壁”等核心关键部件。中国参与该项目的历程,从最初的关键部件交付到当前核心装置的安装,都展现了中国作为可靠合作伙伴的不竭努力和贡献。中国在可控核聚变领域取得的长足进步,这些进步不仅让中国能够为国际热核聚变实验反应堆计划做出更大的贡献,也使得中国在科技水平上获得了令人瞩目的成就。
据此,有人认为,应对国际科技竞争,必须实现高水平科技的自立自强。运用当代国际政治与经济的知识,对此观点进行评析。
①认识是实践的目的
②真理是标志主观同客观相符合的哲学范畴
③科学的唯一来源是认识
④追求真理是一个永无止境的过程
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