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研究人员宣布核聚变突破

时间:2022-04-11 08:16:34 来源:

多年来,核聚变一直是科幻书籍和电影的内容,但是技术使它像许多其他事物一样,更加接近现实。实际上,如此接近,以至于有计划在2025年之前建造第一个核聚变反应堆,该反应堆产生的能量比注入的能量大得多,并提供大量的清洁,可持续能源。

与裂变不同,核聚变涉及将粒子粉碎在一起以产生能量。基本上,正如彭博能源(Bloomberg Energy)的作者曹Jing(Jing Cao)在六月的详细概述中所解释的那样,它就像在地球上重现太阳。

一个国际科学家团队正在研究法国最大的核聚变项目,以制造最大的磁聚变机(托卡马克),并测试这种清洁能源的商业规模可行性。ITER项目基于非常简单的前提,即发生聚变反应的容器越大,发生的聚变反应就越多,从而产生更多的能量。

ITER托卡马克将比现有最大的这种装置大十倍,按照计划,该装置能够产生500兆瓦的聚变功率。相比之下,迄今为止,欧洲托卡马克JET(目前最大的记录)创造的记录是16兆瓦,其中输入功率为24兆瓦。ITER小组的目标是仅用50兆瓦的输入就可以生产500兆瓦。最近,麻省理工学院的一组研究人员发表了一篇论文,表明这一成就是现实的。

麻省理工学院的研究小组对核聚变的“配方”进行了调整,其功率输出是原始成分的十倍,原始成分由95%的氘离子和5%的氢离子组成,形成了加热到令人难以置信的高温的等离子体离子运动在托卡马克中

托卡马克产生的磁场将超热等离子体保持在内部,并使其保持运动和变热,但是要控制它更长的时间并使其运动更快以产生更多的能量一直是一个挑战。现在,麻省理工学院的科学家们可能已经发现了氦同位素氦3中的秘密成分。

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该团队来自麻省理工学院的等离子体科学与融合中心,向传统混合物中添加了痕量的1%的3氦,并在Alcator C-Mod托卡马克上测试了该新混合物。结果表明,氢-氘-氦等离子体变得更加蠕动和发热,产生的能量比以前多了10倍。研究人员解释说,添加氦气后产生的能量数量增加了一个数量级的输出,使之进入了兆电子伏特的领域。

参与该项目的一位科学家John C. Wright解释说:“这些更高的能量范围与活化聚变产品处于同一范围。能够在未激活的设备中产生这种高能离子(不进行大量聚变)是有好处的,因为我们可以研究具有与聚变反应产物相当的能量的离子的行为,以及离子的局限性。”

测试结果非常令人兴奋,以至于另一个与英国JET合作的团队决定复制它们。复制证实了结果,使人们希望功能齐全的核聚变反应堆的确可能出现。视您的视角而定,视野还是遥远还是近乎。根据Alcator C-Mod项目负责人Earl Marmar的说法,我们可以看到2030年代的聚变反应堆。主要问题:保持流程进行下去。


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