登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
近日,来自美国能源部普林斯顿等粒子物理实验室(PPPL)的研究人员提出了一种新的理论,用来解释等离子体在核聚变反应堆中消失之前到底发生了什么。这种理论有助于核工程师设计出更先进的聚变反应堆,而且可以帮助提高聚变反应堆的输出功率,或将使发电量增加1倍,从而让核聚变反应堆更有经济效率。
图为等离子室,通过实验性核聚变反应堆可以检测这种新的理论
在学术界一直存在这样一种观点:我们之所以用了几十年的时间开发核聚变反应堆来发电,是因为物理学家并不完全清楚,在反应堆内的高温等离子体是怎样变化的。目前,我们所了解的是,一定条件下,发生核聚变反应时,这些等离子体在不到1毫秒的时间内就会消失。
麻省理工学院聚变技术研究员马丁·格林沃尔德表示:“人类在聚变技术领域上的研究已经取得了很大的进步。从1970年开始,实验性的核聚变反应堆所产生的能量已经提高了12个量级,这种提高的幅度远远大于同时期微芯片处理能力的发展。”尽管对于核聚变反应堆的研究取得了长足进步,但还是难改其尴尬的处境。维持核聚变反应堆运行所需的能量要大于其产生的能量,而且这种运行不能持续。这些都是发电厂应用核聚变技术时所必须面对的难题。
这项新的研究如同在该领域中的诸多研究一样,旨在向实用性核聚变发电的目标更进一步。尽管目前为止,仍然无法解决所有的难题,但通过实验表明,在反应堆中的等离子体密度存在一个实际的限制。如果超过一定的密度,等离子体就会变得极不稳定,不仅会消耗能量,最终还会消失。如果研究人员无法找到造成这种现象的根本原因,就很难预测等离子体在什么时间崩溃。因此,在反应堆试验中,研究人员正在努力避免接近密度限制。
根据研究人员提出的理论,等离子体在反应堆内会形成孤立个体。这些孤立个体会冷却下来,从而导致等离子体消失不见。这些孤立个体很容易识别,可以选择性地用微波将其加热,这有可能使等离子体保持稳定状态。
普林斯顿等粒子物理实验室的这项研究,使得核工程师们可以更好地预测到反应堆中将会发生什么状况,有可能在未来所设计的反应堆内,让等离子体更接近其理论上的最佳密度值。这就意味着,将会提高核聚变电厂的发电量。
该项目的主要研究人员、普林斯顿等粒子物理实验室首席科学家大卫·盖茨表示,预计今年将会在研究性反应堆中测试这一理论。
格林沃尔德说:“虽然在理论上这种推测是合理的,但还不能完全解决核聚变反应堆的所有难题。研究只能解释涉及等离子体密度限制的部分聚变机制。我们还需要解决很多的实际问题,比如,要如何优化聚能密度。”
要想解决这些聚变技术问题,不仅需要更好的理论支持,还需要更强大的计算能力、更完善的演算方式,以及大量的实验。也许,实用性核聚变电厂的出现还要再努力几十年。
延伸阅读
核聚变是解决未来能源的主要选择。高温等离子体研究以实现核聚变为目的。
核聚变反应
主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平核辐射,不产生核废料,不产生温室气体,基本不污染环境。聚变反应需要高温,一个聚变反应释放出的能量很少,这种小规模的核聚变反应可以借助人为方法避开高温获得,如果大规模的聚变就必须是热核反应,只有靠原子核的裂变。
等离子体
又叫做电浆,是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,常被视为是物质的第四态。等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星电力网整理了2025年4月14日至2025年4月18日一周火电项目,涉及项目的核准、开工、投运等。辽宁院联合体中标抚顺高新区热电联产工程EPC总承包项目4月1日,中国能建辽宁院与中国建筑第六工程局有限公司组成的联合体中标抚顺高新技术产业开发区热电联产工程EPC总承包项目。详情点击安徽洛河电厂四期
北极星电力网整理了2025年4月14日至2025年4月18日一周电力项目:涉及火电、水电、核电项目的核准、开工、并网等。火电项目辽宁院联合体中标抚顺高新区热电联产工程EPC总承包项目4月1日,中国能建辽宁院与中国建筑第六工程局有限公司组成的联合体中标抚顺高新技术产业开发区热电联产工程EPC总承包项目。
国家能源集团近日发布国电电力胜利电厂#1机组灵活性改造公开招标中标结果公告。哈尔滨锅炉厂有限责任公司中标国电电力胜利电厂#1机组灵活性改造项目,投标报价:3394.5万元。项目概况:胜利发电厂是由中国神华能源股份有限公司独家投资、建设和运营管理的大型坑口电站,位于内蒙古锡林浩特市东郊,是锡
近日,国家能源集团重点科技创新项目“高水分褐煤锅炉大功率等离子体”在国电电力胜利电厂完成三年试运行,成功投入电厂应用,实现了燃用全水分38.6%褐煤锅炉的冷炉无油点火与全负荷稳燃,建成了世界首座燃用高水分褐煤机组无燃油电厂。与传统常规油枪点火相比,该项目开发出了用于提升高水分褐煤机组
北极星氢能网获悉,3月20日,由国家自然科学基金资助、中石化石油化工科学研究院有限公司(以下简称“石科院”)牵头承担的“高效分布式制氢集成技术的基础科学及工程问题”研究项目顺利通过基金委组织的结题验收,研究成果为我国制氢领域关键技术突破提供了重要支撑。该项目聚焦电解水制氢与天然气现
3月25日,A股可控核聚变概念强势上涨。截至收盘,常辅股份以30%涨幅涨停封板,天力复合涨超20%,哈焊华通、中洲特材等封20%涨停板,中国核建、中国核电等纷纷红盘。消息面上,我国多个核聚变试验装置取得进展。近期,合肥紧凑型聚变能实验装置(BEST)项目首块顶板顺利浇筑,标志着这一世界级科研设施
3月10日,国家电投集团国核设备收到国核设备、中国科学院合肥物质科学研究院联合体与国际热核聚变实验反应堆(简称ITER)组织签署的诊断端口插件合同,这是国核设备首次实现在ITER的市场突破。本合同是国核设备充分发挥装备制造领域的优势,与中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所合作攻关,经过4个
北极星电力网获悉,北京大学重离子物理研究所网站最新信息显示,核物理学家刘畅归国,已担任北京大学物理学院重离子物理研究所助理教授。公开资料显示,刘畅2011年7月获北京大学物理学院学士学位,2017年2月获普林斯顿大学天体物理学系等离子体物理专业博士学位,随后在普林斯顿等离子体物理实验室从事
宁夏电力灵武公司2号锅炉20%深调改造EPC公开招标项目招标公告第一章公开招标1.招标条件本招标项目名称为:宁夏电力灵武公司2号锅炉20%深调改造EPC公开招标,项目招标编号为:CEZB250401973,招标人为国能宁夏灵武发电有限公司,项目单位为:国能宁夏灵武发电有限公司,资金来源为自筹。招标代理机构为
新一代“人造太阳”预计2045年左右进入示范阶段——访全国政协委员、中核集团核聚变领域首席专家段旭如在科幻作品中,核聚变一直是经久不衰的话题。回到现实,被誉为“人造太阳”的可控核聚变,作为面向国家重大需求的前沿颠覆性技术,是能够最终解决人类能源问题的重要途径之一。截至目前,我国新一代
国电电力胜利电厂#1机组灵活性改造公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:国电电力胜利电厂#1机组灵活性改造公开招标,项目招标编号为:CEZB250001925,招标人为国能北电胜利能源有限公司,项目单位为:国能北电胜利能源有限公司,资金来源为自筹。招标代理机构为国家能源集团国际工程咨询
上海未来启点私募投资基金合伙企业(有限合伙)(简称“上海未来产业基金”)拟战略投资中国聚变能源有限公司。中国聚变能源有限公司为上海未来产业基金首个直投项目,也是上海国投公司在未来能源领域的重大战略布局。上海未来产业基金规模100亿元,存续期15年。上海未来产业基金及其管理人上海未来启点私
3月28日,中核集团核工业西南物理研究院新一代人造太阳“中国环流三号”,首次实现原子核和电子温度均突破一亿摄氏度,综合参数聚变三乘积实现大幅跃升,中国聚变挺进燃烧实验。可控核聚变作为面向国家重大需求的前沿颠覆性技术,具有资源丰富、环境友好等突出优势,是能够最终解决人类能源问题的重要
3月25日,A股可控核聚变概念强势上涨。截至收盘,常辅股份以30%涨幅涨停封板,天力复合涨超20%,哈焊华通、中洲特材等封20%涨停板,中国核建、中国核电等纷纷红盘。消息面上,我国多个核聚变试验装置取得进展。近期,合肥紧凑型聚变能实验装置(BEST)项目首块顶板顺利浇筑,标志着这一世界级科研设施
3月10日,国家电投集团国核设备收到国核设备、中国科学院合肥物质科学研究院联合体与国际热核聚变实验反应堆(简称ITER)组织签署的诊断端口插件合同,这是国核设备首次实现在ITER的市场突破。本合同是国核设备充分发挥装备制造领域的优势,与中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所合作攻关,经过4个
在巴基斯坦卡拉奇市天堂角,我国自主三代核电“华龙一号”首个海外工程全面建成投产;在有着“东方夏威夷”美誉的山东荣成石岛湾,我国自主四代核电实现从试验堆向商业堆的跨越,目前运营良好;在椰林婆娑的海南昌江,全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”安装工作进入高峰期,预计2026年建成投运…
新一代“人造太阳”预计2045年左右进入示范阶段——访全国政协委员、中核集团核聚变领域首席专家段旭如在科幻作品中,核聚变一直是经久不衰的话题。回到现实,被誉为“人造太阳”的可控核聚变,作为面向国家重大需求的前沿颠覆性技术,是能够最终解决人类能源问题的重要途径之一。截至目前,我国新一代
2025年全国两会期间,科技创新与高质量发展成为各界关注的焦点。作为我国核工业的“国家队””,中核集团如何以“硬核”科技支撑国家能源安全?如何在开放合作中实现科技自立自强?全国政协委员,中核集团党组成员、副总经理辛锋日前在接受记者采访时系统阐述了履职一年来的思考与建议,并分享了中核集
近年来,我国核聚变研究取得了一系列突破。然而,当前我国核聚变研究总体水平在全球处于何种地位?未来核聚变能源将与风光电等清洁能源形成怎样的能源架构?在核聚变能研发过程中,中国如何统筹“国家队”与市场力量……今年“两会”前夕,记者带着这些疑问采访了全国政协委员、中核集团聚变领域首席科
北极星电力网获悉,全国政协委员、来自中核集团的卢铁忠表示,为响应国家未来产业战略发展要求,我国核能发展将按照“三步走”战略实施,一批先进核能技术将加快推进。核能“三步走”战略是指中国核能发展的长期规划,具体包括三个阶段:热堆、快堆和聚变堆,其中的热堆代表就是“华龙一号”。截至目前
中国核电2月28日公告,公司拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司,投资金额为10亿元。该事项已通过公司董事会审议,尚需国务院国资委批准并办理工商变更登记手续。根据测算,本次对外投资事项构成关联交易,但不会达到《上市公司重大资产重组管理办法》规定的重大资产重组条件,不构成重大资产重组。
在“十四五”规划收官与“十五五”谋划的交汇点上,能源科技创新成为驱动新质生产力发展、塑造高质量发展新优势的关键命题。2025年全国两会召开在即,如何以科技创新重塑能源版图,如何以新质生产力引领全球能源转型浪潮,必将成为代表委员共商国是的重要议题。能源高质量发展的核心驱动力去年全国两会
北极星电力网获悉,近日,中国能建西北城建中标江苏徐圩核能供热发电厂一期工程1、2、3号机组自然通风冷却塔建安工程(标段二)项目。徐圩核能供热项目位于江苏省连云港市,本期规划建设2台华龙一号和1台高温气冷堆核电机组,装机容量为2台1000兆瓦+1台600兆瓦级核电机组,据悉,该项目是全球首个将高
编译巴林国家报4月13日报道:美国能源部长克里斯·赖特宣布,美国准备与沙特签署一项重要协议,重点在能源和民用核技术方面进行合作。赖特在声明中强调,协议代表着加强与沙特长期伙伴关系的战略举措,并指出合作将包括在沙特境内实现和平核能产业的本地化。值得注意的是,此举是在扩大沙特和美国双边
4月17日,国家电投集团党组书记、董事长刘明胜在总部与中国大唐党组书记、董事长吕军会谈,就进一步深化合作进行交流。中国大唐董事、总经理、党组副书记张传江,党组成员、副总经理曲波;国家电投集团董事、总经理、党组副书记栗宝卿,党组成员、副总经理卢洪早参加会谈。吕军感谢国家电投集团长期以
北极星氢能网获悉,4月15日,天津市人民政府办公厅发布《关于支持科技型企业高质量发展若干政策措施的通知》。《通知》指出,在绿色低碳领域,技术创新阶段。围绕退役动力电池、废塑料等资源循环方向,开展重大技术、装备和工艺研发,最高给予市财政资金500万元项目支持;围绕绿色氢能、前沿储能、碳捕
4月16日,全球首个陆上商用模块式小型堆——中核集团海南昌江多用途模块式小型堆科技示范工程“玲龙一号”首台主泵成功就位,这进一步彰显了我国在新型核能系统设计、高端装备制造及复杂工程协同管理上的综合实力,对巩固我国在小堆国际竞争中先发优势、形成我国模块式小型堆先进品牌具有重要意义,为
4月15日,中核二三举行漳州核电3、4号机组核岛安装及BOP配套建安工程开工动员会,标志着3号机组开始进入核岛系统设备安装阶段。动员会以全民国家安全教育日为契机开展主题实践活动,深入学习贯彻习近平总书记关于总体国家安全观的重要论述,坚决践行“理性、协调、并进”的核安全观,进一步强化核安全
英国能源智库“未烧尽的煤”日前发布最新报告说,2024年全球可再生能源发电量实现创纪录增长,助推清洁能源(包括可再生能源和核能)发电量在全球发电总量中占比超过40%。这份题为《2025年全球电力评论》的报告分析了200多个国家和地区的电力数据,包括占全球电力需求90%以上的80多个国家和地区2024年
4月15日,中越发表《联合声明》,其中提出,努力将科技合作打造成为两国合作新亮点,探讨开展人工智能、半导体、核能等领域合作,落实好中越科技合作协定,继续发挥好科技合作联委会作用,深化科技创新政策对接,在医药卫生、防灾减灾、清洁能源、绿色农业等领域开展联合研究,加强中越科技人文交流,
记者从中国科学院上海分院日前举行的“报国讲坛”上获悉,我国第四代核能技术获重要突破,目前全球唯一的钍基熔盐堆已在甘肃省武威市民勤县建成运行,正积极与骨干企业合作,加快推进钍基熔盐堆工业应用。曾任中国科学院上海应用物理研究所所长、钍基熔盐堆核能系统先导专项负责人徐洪杰研究员,在题为
4月15日,国务院国资委发布654家“科改企业”名单,详情如下:“科改企业”名单中国核工业集团有限公司1.中核武汉核电运行技术股份有限公司2.中核第七研究设计院有限公司3.中国同辐股份有限公司4.中国核电工程有限公司5.中核能源科技有限公司6.同方威视技术股份有限公司中国航天科技集团有限公司7.中国
数据中心正在寻找传统电网之外的电力来源,以满足支持先进人工智能所需的电力需求。尽管引入了新的可再生能源发电,但现有的电网基础设施仍难以跟上多个领域急剧上升的需求,尤其是数据中心对电力需求增长迅速。当前的电网无法承载这种扩张的规模和速度。仅是审批新的大型输电项目和并网就可能耗时长达
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!