世界最大仿星器升級:人造太陽溫度達1億攝氏度

2021-02-15 新能源世界

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德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所6日說，世界最大的仿星器受控核聚變裝置「螺旋石7-X」已於今年3月成功完成第一輪實驗，目前正在升級改造，預計4年後可實現等離子體脈衝持續時間30分鐘的目標。

顧名思義，仿星器就是對恆星的模仿，是一種受控核聚變裝置。按設計，仿星器通過模仿恆星內部的核聚變反應，將等離子態的氫同位素氘和氚約束起來，並加熱至1億攝氏度左右發生核聚變，以獲得持續不斷的能量。

位於德國東北部城市格賴夫斯瓦爾德的「螺旋石7-X」裝置在2015年12月開始運行，至2016年3月結束第一輪實驗，成功製造出氦和氫等離子體。同時，經過2000多次實驗，氫等離子體脈衝持續時間也從最初的半秒達到6秒。

研究人員介紹，利用4兆瓦的微波加熱裝置，等離子體反應器內溫度迅速升高，電子溫度達到1億攝氏度，離子溫度也升至1000萬攝氏度。

研究人員說，第一輪實驗結果超出預期，他們對此非常滿意。目前，等離子體反應裝置正在升級改造，預計2017年中結束，屆時「螺旋石7-X」有望能夠承受更高溫度並將等離子體脈衝維持10秒。按計劃，經多次升級，大約4年後可實現等離子體脈衝持續30分鐘。

「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，耗時9年的設備組裝工作直至2014年才完成。

受控核聚變是解決未來能源問題的方案之一。但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。仿星器是目前較有希望的受控核聚變裝置類型之一，中美等國還在研究託卡馬克等其他類型的受控核聚變裝置。

素材來源：科技日報

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