核聚变机首次启动

这个托卡马克的设计是为了克服聚变能量的关键障碍。

当两个原子融合成一个原子时,它们会释放出巨大的能量。这个过程,核聚变是太阳的动力,只有在巨大的热压下才会发生。

这些条件很难在地球上稳定地重现,但如果能源专家能够找出如何利用核聚变的力量,它可以为世界提供近乎无限的清洁能源——而一种新的装置可以让他们离这个目标更近一步。

地球上的核聚变

太阳核心是核聚变的理想背景。它含有极热的氢等离子体,它的重力对等离子体施加了足够的压力——均匀地,从各个方向——迫使氢原子合并成氦。

但要在地球上重现核聚变,研究人员需要建造一台能够控制和容纳超高温等离子体的机器——正如诺贝尔奖得主物理学家皮埃尔·吉莱斯·德根内斯所说曾经说过,就像把太阳放进盒子里。

“这个主意很不错,”他补充道问题是,我们不知道怎么做盒子。”

到目前为止,研究人员发现的最好的盒子之一是一个形状像空心甜甜圈的装置,称为“托卡马克”,装置外部的磁铁控制着里面的热等离子体。当原子融合时,托卡马克的内壁吸收它们的能量。

在过去的几十年里,他们在这些机器上取得了巨大的进步,但要创造出可用的机器还有很多障碍核聚变. 聚变反应堆确实存在,但它们运行所需的能量比它们发出的能量要多(这就违背了目的),或者它们很难维持反应超过几分钟。

另一个问题是如何处理等离子体产生的所有热量,也就是“排气问题”

Culham聚变能源中心(CCFE)的等离子控制工程师Kim Cave Ayland说:“排气区必须承受航天器重返大气层时的温度。”,. “我们需要把它降到更像汽车发动机的水平。”

球形托卡马克

10月29日,CCFE宣布它已经正式启动了MAST升级,一个新的托卡马克,有可能解决这个核聚变问题,由于一个全新的排气系统称为超级X偏滤器。

这种装置预计会使离开等离子体的多余热量减少10倍,使其冷却到正常材料能够承受热量的程度。

Super-X偏滤器并不是桅杆升级的唯一独特之处,它的外形也不像一个甜甜圈,7000万美元的设备看起来更像一个有核的苹果,一种被称为“球形托卡马克”的样式

这种独特的设计有望促进核聚变实验,而这在传统托卡马克上是不可能的。它也更小,这对聚变能源商业化的努力可能是一个福音。

“我们一直在思考一个融合发电厂的途径,它允许更小、更便宜的建筑,”英国原子能机构的首席执行官Ian Chapman说。他对BBC新闻说.

他继续说:“这将有望让中国更快地进入能源市场。”这就是球形托卡马克背后的起源。”

我们很想听到你的消息!如果你对这篇文章有什么评论,或者你对未来的自由思考故事有什么建议,请发邮件给我们tips@freethink.com.

上一个
恶魔铁甲
订阅自由思考伟大的故事