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美国托卡马克聚变反应堆破世界纪录

科普小知识2022-07-29 18:23:11
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美国托卡马克聚变反应堆破世界纪录

在麻省理工学院的阿尔卡特C-Mod单元里。

中新社北京10月18日电(记者张)据麻省理工学院官方网站报道,该校科学家在阿尔卡特C-Mod托卡马克聚变反应堆实验中创造了新的世界纪录,等离子体压力首次超过两个大气压。鉴于高压等离子体是实现受控核聚变的关键因素,这意味着人类离获得“取之不尽”的清洁能源又近了一步。

核聚变能产生强大的能量,但要被我们使用,必须在人类的控制下进行,掌握其速度和规模,并实现连续稳定的能量输出。

托卡马克是一个环形容器,使用磁限制来实现受控核聚变。阿尔卡特公司的C-Mod实验装置已经在麻省理工学院服务了23年,在2005年创造了1.77个大气压的世界纪录。这一次,装置的等离子体压力达到2.05个大气压,其中每秒钟发生300万亿次聚变反应。新的记录比该装置先前的结果高15%,相应的温度达到3500万摄氏度,大约是太阳核心温度的两倍。

阿尔卡特C-Mod是世界上唯一的紧凑型高磁场核聚变托卡马克装置。它的高强度磁场可以达到8特斯拉,相当于地球磁场的16万倍,而它的离子体压力至少比其他托卡马克装置高70%。

然而,在2012年,负责该设备的美国能源部决定,由于国际热核实验反应堆(ITER)的预算压力,阿尔卡特公司的C-Mod设备必须在国会过去三年的资助到期后关闭。然而,它在最后的战斗中表现异常出色,创下了磁场限制的高温等离子体压力的最新记录,这一记录将保持十多年——据报道,ITER装置预计在2032年将在2.6个大气压下全面运行。

据说,团队成员不会将设备的关闭视为研究的结束。这次的关键技术是高强度磁场。C-Mod的最终完美性能可以证明其在强磁场核聚变领域的强大动力。