無盡能源真有戲!世界最大核聚裝置造出氫等離子體

2020-12-05 快科技

據美國麻省理工學院（MIT）《技術評論》雜誌網站報導，德國總理默克爾3日開啟了迄今最大的仿星器核聚變反應設備「螺旋石7－X」。該設備首次製造出氫等離子體，向實現受控核聚變邁出重要一步。

按設計，「螺旋石7－X」（W7-X）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。

啟動後，W7-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。W7-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」。

W7-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W7-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、法和中國等國均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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