美國託卡馬克聚變反應堆破世界紀錄 |
向受控核聚變的實現邁進了一大步 |
麻省理工學院的阿爾卡特C-Mod裝置內部。
科技日報北京10月18日電 (記者張夢然)據美國麻省理工學院官方網站消息,該校科學家在阿爾卡特C-Mod(Alcator C-Mod)託卡馬克聚變反應堆實驗中創造出新的世界紀錄,等離子體壓強首次超過了兩個大氣壓。鑑於高壓等離子體是實現可控核聚變的關鍵因素,這意味著人類距獲得「取之不盡用之不竭」的清潔能源又近一步。
核聚變會產生威力巨大的能量,但要為我們所用,就必須使其在人為控制下進行,掌握其速度和規模,實現持續、平穩的能量輸出。
託卡馬克(Tokamak)就是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形容器。在麻省理工學院服役23年的阿爾卡特C-Mod實驗裝置曾在2005年製造了1.77個大氣壓的世界紀錄。此次,該裝置的等離子體壓強達到2.05個大氣壓,其中等離子體每秒發生300萬億次聚變反應。新紀錄在該裝置以往成績的基礎上提高了15%,對應的溫度達到3500萬攝氏度,約是太陽核心溫度的兩倍。
阿爾卡特C-Mod是世界唯一的緊湊型強磁場核聚變託卡馬克裝置。其高強度磁場可達8特斯拉,相當於16萬倍地球磁場,而其離子體壓強比其他託卡馬克裝置至少高70%。
但在2012年,該裝置的主管部門美國能源部決定,出於國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)的預算壓力,在國會最後一筆為期3年的資助到期後,阿爾卡特C-Mod裝置必須關閉。不過,它在收官之戰中表現異常精彩,創下磁場約束高溫等離子體壓強的最新紀錄,且這一紀錄或將保持十數年之久——據報告稱,ITER裝置預計會在2032年以2.6個大氣壓全面運作。
據稱,團隊成員不會將設備的關閉視為研究的結束,此次的關鍵技術在於高強度磁場,C-Mod最後的完美表現可以證明高強度磁場核聚變領域的強勁勢頭。
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