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MIT科学家宣布:核聚变技术来到分水岭时刻
www.creaders.net | 2021-09-10 16:05:58  煎蛋网 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  麻省理工学院(MIT)的科学家们近日宣布,核聚变技术来到了"分水岭时刻"。

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  总所周知,核聚变效率更高,同时几乎没有放射性的副产品,属于绿色能源。

  问题是,除了传说中的常温核聚变,要想让原子核融合,需要极端的高温条件。以至于人类只能用强磁场来约束聚变过程中的超高温等离子体流。但是,磁场或者说磁感线不均匀分布的特点,导致装置的规格必须非常非常的大——保证磁场最薄弱之处也能约束住高温等离子体。能耗也因此非常之大,甚至维持核聚变反应堆的能量支出还略大于反应堆制造的能量。这就是基于托卡马克装置的核聚变技术迄今无法投入实用的原因。

  现在研究人员已经制造出了迄今为止最强大的磁铁:实际上是第一块能够产生足够强的持续磁场使核聚变发生的磁铁。

  "聚变几乎就是终极清洁能源,"来自麻省理工学院的地球物理学家玛丽亚·祖贝尔说,"足以改变世界的面貌。"

  新磁铁由16个板块堆迭在一起组成,高约3米,利用一种叫做ReBCO的超导材料。在大约两周的运行时间内,它能够达到破纪录的20特斯拉的磁场强度。

  麻省理工学院的科学家和他们在创业公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)的合作者开始考虑如何将该设备装入核聚变反应堆。使用一个圆形托卡马克装置,被束缚的等离子体可以被加热到1亿摄氏度或更高的温度,从而触发核聚变反应。

  研究小组说,有了他们开发的紧凑型模块化磁体,就有可能在体积仅之前1/40的反应堆中获得类似的性能。

  该技术的规模化对于使核聚变实用化和具有成本效益至关重要。

  用于驱动反应堆的燃料将是水中的氢同位素--由于我们拥有几乎无限的水,这些反应堆可以无限期地运行。更重要的是,它们产生的不良副产品非常少。

  所有参与方都承认,还有很多工作要做,还有很多障碍要克服,但制造出超强磁铁是最大挑战之一,而现在我们赢下了一局。现在,核聚变项目其他部分的进展可以加快了。

  麻省理工学院和CFS团队希望在2025年之前建立起测试工厂。

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