浏览完整试题中国EAST装置采用“磁约束”技术,利用强磁场将高温等离子体束缚在真空室中,成功实现1亿摄氏度、1066秒的高约束模式运行,创下可控核聚变稳态运行的世界纪录。这一成果的背后,是科研团队对等离子体芯部与边界物理集成、等离子体与壁相互作用等前沿问题的持续攻关。 “中国环流三号”团队攻克高功率微波加热、高功率中性束注入、高时空分辨诊断等核心技术,研制出一批自主可控关键装备,实现离子温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”运行,正式迈过聚变“点火”燃烧的关键温度门槛。研究团队在等离子体电流超100万安培、离子温度超1亿摄氏度、高约束模式同步达标工况下,将聚变三乘积提升近10倍,使我国磁约束聚变研究正式迈入国际第一梯队。环流三号核聚变装置在高能粒子约束、加热效率优化等方面实现突破,与EAST形成互补,共同构建起我国可控核聚变研究的“双引擎”体系。 能源安全是国之大者。可控核聚变连续取得重大突破,正是我国强化基础研究、超常规推进关键核心技术攻关的生动实践。 专家表示,从原理突破到装置实现,从稳态运行到逼近“点火”,我国可控核聚变已从基础研究稳步迈向工程实践的关键拐点。相关成果不仅大幅缩短人类实现聚变能源的时间表,更在高端装备、极端制造、低温超导、精密控制等领域形成强大外溢效应,为新质生产力壮大、高端产业升级注入强劲动能。 从实验室到现实应用,可控核聚变的落地仍需跨越多重门槛。目前,聚变反应的能量输出与输入比(Q值)尚未达到商业化应用的10倍阈值,氚燃料的自给、装置的长期稳定运行与成本控制仍是亟待解决的难题。但中国的进展已为全球核聚变研究注入信心,国际原子能机构评价称,中国在可控核聚变领域的突破,推动全球能源转型进入新阶段。未来,随着技术的不断成熟,可控核聚变有望彻底改变人类能源结构,实现“清洁能源无限供给”的愿景,为人类文明的可持续发展提供核心支撑。 ——新华社 1. 下列对材料相关内容的理解和分析,正确的一项是( ) A. 二维金属铋的制备成功,标志着人类对材料的操控已进入纳米级别,为芯片微型化提供了新可能。 B. 中国EAST装置与环流三号核聚变装置均实现上亿摄氏度运行,二者在技术原理与攻关方向上完全一致。 C. 二维金属具有原子级厚度、高导电性与优异柔性三大优势,可广泛应用于微电子、柔性电子等领域。 D. 可控核聚变实现商业化应用的核心标志,是实现氘、氚原子核的聚变反应并释放能量。 2. 下列对材料相关内容的分析和评价,不正确的一项是( ) A. 材料一以“头发丝直径二十万分之一”的具体数据,直观展现二维金属的超薄特性,增强了文本的可读性与说服力。 B. 材料二将可控核聚变比作“人造太阳”,既点明其核心原理与太阳相似,又生动形象,符合科普文章的语言特点。 C. 两则材料均立足我国重大科技突破,突出自主创新成果,体现出鲜明的时代价值与家国情怀。 D. 材料一强调二维金属的普适性,材料二突出我国核聚变技术的“双引擎”体系,二者均侧重展示技术的单一优势。 3. 下列最适合作为材料二标题的一项是( ) A. 可控核聚变:解锁“人造太阳”的能源密码 B. 东方超环:实现亿度高温的聚变新突破 C. 聚变原理:探寻可控反应的核心与瓶颈 D. 中国聚变:引领未来清洁能源的新变革 4. 科普类文章具有科学性、通俗性、逻辑性、实用性四大特点,请结合文本一,简要分析其具体体现。 5. 某中学计划开展“科技前沿与未来生活”主题研学活动,拟组织学生参观实验室并开展交流。请结合两则材料,为学生设计一份研学交流发言提纲,重点阐述科技突破对未来生活的影响及青年的责任。 【答案】1. C 2. D 3. A 4. ①科学性:文中介绍了二维金属的制备工艺(范德华压砧挤压)、性能数据(抗拉强度提升3倍、热导率优化40%)、应用原理等,都是科研成果,准确严谨。文中运用“抗拉强度提升3倍”“能耗降低60%”等精确数据,使用“范德华压砧挤压”“单原子层结构”等科学术语,严谨准确。②通俗性:用哪吒“莲藕重塑肉身”的神话类比二维金属的制备,用“头发丝直径二十万分之一”来形容单原子层厚度,化抽象为具体,便于大众理解。③逻辑性:按照“科研成果—制备原理—性能优势—应用前景”的顺序展开,层次清晰,层层递进。④实用性:文章围绕芯片、柔性电子、航空航天等现实应用展开,体现技术对产业与生活的实际价值。 5. 影响:①科技突破将全面提升未来生活品质:二维金属推动芯片、柔性设备升级,让生活更智能。②前沿能源技术助力绿色可持续未来:可控核聚变实现清洁能源普及,让能源更环保。③重大科技突破彰显国家创新实力:我国在二维材料、可控核聚变上的领先成果,体现科技自立自强,增强民族自信心与凝聚力。(答出任意两个角度即可) 青年责任:新时代青年应担当科技强国使命:青年要树立科学志向,提升科学素养,积极关注前沿科技,勇于创新实践,为国家科技持续发展贡献力量。(言之合理即可) 【解析】 【导语】这两篇科普文本聚焦我国两项核心前沿科技突破——大面积二维金属制备、可控核聚变“双亿度”运行,选材紧扣时代科技前沿,兼具专业性与普及性。用具象类比、精准数据软化硬核内容,既传递了前沿新知,也凸显我国科技自立自强成果,能激发读者科技报国热情,是优质科普内容。 【1题详解】 A.“标志着人类对材料的操控已进入纳米级别”错。根据材料一原文“这一成果标志着人类对材料的操控已进入原子极限层面”可知,是“进入原子极限层面”,而非选项所说的“纳米级别”。 B.“二者在技术原理与攻关方向上完全一致”错。根据材料二原文“环流三号核聚变装置在高能粒子约束、加热效率优化等方面实现突破,与EAST形成互补”可知,环流三号与EAST形成技术互补,二者技术方向、研究侧重并不相同。 D.“可控核聚变实现商业化应用的核心标志,是实现氘、氚原子核的聚变反应并释放能量”错。根据材料二原文“目前,聚变反应的能量输出与输入比(Q值)尚未达到商业化应用的10倍阈值,氚燃料的自给、装置的长期稳定运行与成本控制仍是亟待解决的难题”可知,目前可控核聚变已经可以实现氘氚聚变释放能量,但距离商业化应用仍需满足Q值阈值、氚燃料自给、装置长期稳定运行等多个条件,因此“实现氘氚聚变释放能量”不是商业化应用的核心标志。