世界最大的仿星器聚變裝置在德國正式啟動—新聞—科學網

2020-11-22 科學網

 

新華社柏林2月3日電(記者郭洋)世界最大仿星器「螺旋石7-X」3日在德國正式啟動科學實驗並首次製造出了氫等離子體,向實現受控核聚變邁出重要一步。

顧名思義,仿星器就是對恆星的模仿,實際上是一種核聚變反應研究設備。按設計,仿星器通過模仿恆星內部持續不斷的核聚變反應,將等離子態的氫同位素氚和氘約束起來,並加熱至1億攝氏度的高溫發生核聚變,以獲得持續不斷的能量。

當天在德國東北部城市格賴夫斯瓦爾德舉行的啟動儀式上,德國總理默克爾按動按鈕,「螺旋石7-X」的微波加熱裝置開始運轉,將氫氣加熱至8000萬攝氏度,氫等離子體隨之產生,並存在了四分之一秒。

「螺旋石7-X」運行部門主管漢斯—斯特凡·博施說,這是該仿星器首次制出氫等離子體,實驗效果「完全符合預期」。默克爾說,這次實驗成功「令我們向獲取未來能源邁出重要一步」。

「螺旋石7-X」由德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所承建,項目投資超過10億歐元,設備組裝工作耗時9年,於2014年完成。隨後,研究人員對所有技術系統展開了逐一測試。2015年12月,研究人員成功利用「螺旋石7-X」制出氦等離子體,為製造氫等離子體做準備。

受控核聚變被認為是解決未來能源問題的主要選擇之一。核聚變反應產生的能量遠高於裂變反應產生的能量,所需的氚和氘在自然界中廣泛存在,核聚變反應堆比目前的核裂變反應堆產生的核廢料更少,放射性汙染也會在短期內消失。

但是應用核聚變的難度在於,要讓超高溫的等離子體「受控」,否則就可能變成氫彈爆炸。科學家在實驗中用強磁場來約束和控制等離子體,有環形的託卡馬克裝置和螺旋形的仿星器裝置等不同類型。

目前,美、英、法和中國等國都在發展託卡馬克裝置。仿星器的概念在上世紀50年代就已提出,德國科學家認為仿星器更加穩定,更可能是未來核聚變反應堆的發展方向。他們還計劃逐步擴建「螺旋石7-X」,到2020年獲得可持續30分鐘的等離子體,進一步向受控核聚變的目標邁進。

 

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