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德国升级世界最大仿星器聚变装置

科普小知识2022-10-19 21:33:37
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新华社柏林7月6日电(记者杨过)德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所6日表示,世界上最大的类卫星受控核聚变装置“螺旋7-X”已于今年3月成功完成第一轮实验,目前正在进行升级改造。预计等离子脉冲持续时间为30分钟的目标将在四年内实现。

顾名思义,恒星模拟器是对恒星的模仿,是一种受控核聚变装置。根据设计,卫星模拟器通过模拟恒星内部的核聚变反应来抑制等离子态氢同位素氘和氚,并将其加热到约1亿摄氏度进行核聚变,以获得连续的能量。

位于德国东北部城市格里弗斯瓦尔德的螺旋7-X装置于2015年12月开始运行,并于2016年3月完成了第一轮实验,成功产生氦和氢等离子体。与此同时,经过2000多次实验,氢等离子体脉冲的持续时间也从前半秒达到了6秒。

研究人员说,有了4兆瓦的微波加热装置,等离子体反应器的温度迅速上升,电子达到1亿摄氏度,离子达到1000万摄氏度。

研究人员表示,他们对第一轮实验的结果非常满意,超出了预期。目前,等离子体反应器正在升级,预计将于2017年年中结束,届时“螺旋石7-X”预计能够承受更高的温度,并维持等离子体脉冲10秒。根据计划,经过几次升级,等离子脉冲可以在大约4年后持续30分钟。

螺旋7-X是由德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所制造的。该项目耗资超过10亿欧元,历时9年完成设备组装工作,直至2014年。

受控核聚变是未来能源问题的解决方案之一。然而,应用核聚变的困难在于“控制”超高温等离子体,否则它可能成为氢弹爆炸。卫星模拟器是目前最有希望的受控核聚变装置之一,而其他类型的受控核聚变装置,如托卡马克,仍在中国和美国进行研究。