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。
华能山东分公司运河电厂6号机组深度调峰灵活性改造施工项目招标公告(招标编号:HNZB2025-07-2-165-01)项目所在地区:山东省1.招标条件本华能山东分公司运河电厂6号机组深度调峰灵活性改造施工项目已由项目审批机关批准,项目资金为企业自筹,招标人为华能济宁运河发电有限公司。本项目已具备招标条件,
7月9日,国务院新闻办公室举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会。国家发展改革委主任郑栅洁介绍,“十四五”时期,能源综合生产能力进展超过预期。“十四五”规划把创新提到前所未有的重要位置,加上大型LNG运输船全球领先;全球第一座第四代核电站石岛湾基地投入商业运行。“用能”更
7月9日,国务院新闻办公室举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会。国家发展改革委主任郑栅洁介绍,“十四五”时期,能源综合生产能力进展超过预期。“十四五”规划把创新提到前所未有的重要位置,加上大型LNG运输船全球领先;全球第一座第四代核电站石岛湾基地投入商业运行。“用能”更
7月7日获悉,特高压换流变压器防爆燃用550千伏旁路触发间隙于日前在±800千伏姑苏换流站完成现场交接试验和模拟内部故障触发试验,启动带电考核。该设备将故障清除时间较常规方法缩短80%以上,实现了特高压换流变压器防爆燃技术的创新升级。旁路触发间隙是一种高速关合设备,可通过快速旁路实现换流变
近日,青海省投3×660MW火电项目1号锅炉首次点火一次成功,标志着1号机组正式进入蒸汽吹管阶段。项目锅炉点火采用等离子点火技术,可有效降低锅炉启动能耗,显著提升运行经济性,同时对改善生态环境具有积极作用,有力推动机组经济、环保、高效运行。为确保首次点火“零风险”,桥头发电公司周密部署,
作者:刘德帅1朱慧琴1孙睿浩1李蒙2巩文豪2李晓辉2钱伟伟2,3单位:1.郑州中科新兴产业技术研究院,河南省储能材料与过程重点实验室2.龙子湖新能源实验室,氢能储能中心3.中国科学院过程工程研究所,离子液体清洁过程国家重点实验室引用本文:刘德帅,朱慧琴,孙睿浩,等.双添加剂协同提升钠离子电池循环稳
谷歌与CommonwealthFusionSystems(CFS)的新合作,迈出了迈向聚变能源未来的坚定步伐,签署了有史以来最大规模的聚变能源购电协议。根据协议,谷歌将从CFS的首个商用聚变电站(200MW,位于弗吉尼亚州切斯特菲尔德)购买无碳能源。此外,谷歌还计划对CFS进行了第二次资本投资,以支持该公司从近期的突破迈
2025年6月30日,蜂巢能源与泰国万浦集团合资建设的泰国春武里SVOLT泰国工厂迎来第10000套EV电池包下线。蜂巢能源泰国基地总经理陈磊、副总经理张建欣,万浦集团子公司BanpuNEXTCEOSmittiponSrethapramote、高级副总裁Suwit作为合资方代表,长城东盟副总裁李光宇作为客户方代表,莅临现场共同见证这一里
近日,中国电力企业联合会公布2024年度电力行业火电机组能效水平对标结果,国家能源集团有14台火电机组分别获评不同兆瓦级AAAAA级火电机组荣誉称号,代表了电力行业领先水平,这些火电机组正以“5A”实力,节能增效,焕“新”引领,全力应对迎峰度夏大考。国家能源集团都有哪些“5A”级火电机组上榜?
自汽车形成工业,价格战的硝烟从未真正褪去。1908年,福特T型车在美国上市,售价850美元,是同期汽车售价的一半。数年内,福特开启大规模降价,1913年更是推出全球第一条汽车流水线,将T型车价格压低至265美元,将汽车从贵族阶层的玩具,变成了普通工人的代步工具。彼时的汽车工业,正处于一场由价格战
6月16日6时58分,江西赣能上高2×1000MW清洁煤电项目1号机组锅炉首次点火一次成功,炉膛火焰电视显示稳定燃烧,各项参数指标均达设计要求,标志着该机组正式进入整套启动调试阶段,为后续投运迈出关键一步。自项目启动调试以来,公司接连攻克多项关键性技术难题:成功制出合格除盐水、锅炉水压试验一次
AI技术的蓬勃发展引发了对算力的极致追求,进而推动电力需求急速飙升。国际能源署数据表明,ChatGPT响应一次查询所需的电力消耗量,约为谷歌搜索的10倍之多。迫切的电能需求使核能再一次迎来机遇,展现出新的发展潜力。其中,核能领域的新星——小型模块化反应堆(以下简称“小型堆”)尤其引人关注。
北极星储能网获悉,7月11日,商务部消息,英政府公布基础设施十年战略,计划投入至少7250亿英镑。其中包括英国能源公司将投资建设英首个区域性氢气运输网络和储能设施,推动战略性输电网络建设以及电动汽车充电基础设施建设。原文如下:据英国政府网站消息,英政府6月19日发布基础设施战略,计划在未来
2011年福岛核事故的爆发,让日本核电产业迎来转折,这场由地震海啸引发的灾难,让日本对核能的态度从依赖转向审慎。事故发生后,54座运行中的核反应堆几乎全部关停,核电在能源结构中的占比从30%骤降至接近零,政策层面也确立了“尽量减少”核能使用的导向。(来源:微信公众号“能源新媒”文/范珊珊)
7月9日,国务院新闻办公室举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会。国家发展改革委主任郑栅洁介绍,“十四五”时期,能源综合生产能力进展超过预期。“十四五”规划把创新提到前所未有的重要位置,加上大型LNG运输船全球领先;全球第一座第四代核电站石岛湾基地投入商业运行。“用能”更
7月9日,国务院新闻办公室举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会。国家发展改革委主任郑栅洁介绍,“十四五”时期,能源综合生产能力进展超过预期。“十四五”规划把创新提到前所未有的重要位置,加上大型LNG运输船全球领先;全球第一座第四代核电站石岛湾基地投入商业运行。“用能”更
近日,生态环境部核与辐射安全中心(以下简称核安全中心)赴国家能源局核电司开展聚变工作交流。国家能源局核电司、核电发展中心相关人员参加活动。核安全中心系统汇报了聚变装置辐射安全监管研究进展,详细介绍了国内外聚变产业发展现状、国际聚变监管动态、我国聚变辐射安全监管政策以及核安全中心聚
谷歌与CommonwealthFusionSystems(CFS)的新合作,迈出了迈向聚变能源未来的坚定步伐,签署了有史以来最大规模的聚变能源购电协议。根据协议,谷歌将从CFS的首个商用聚变电站(200MW,位于弗吉尼亚州切斯特菲尔德)购买无碳能源。此外,谷歌还计划对CFS进行了第二次资本投资,以支持该公司从近期的突破迈
中油资本近日发布公告,拟出资6.55亿元,与控股股东中国石油天然气集团有限公司、中国石油天然气股份有限公司以自有资金按原有持股比例共同向参股公司中国石油集团昆仑资本有限公司进行增资,用于投资可控核聚变项目。此次增资合计出资金额为32.75亿元。这并非中国石油首次涉足核聚变领域。早在去年,
当Agent网络、分布式电源、虚拟电厂和微电网结合的时候,我认为最值得讨论的,是一种新的电力经济模式。(来源:鱼眼看电改作者:俞庆)传统的电力系统运行了上百年,作为工业2.0的产物,与钢铁、石油、铁路、传统汽车制造一样,以规模经济理论为基础,秉承了戴明质量管理和福特生产模式。小米Yu7的发
一系列重大技术突破,预示着聚变研发正从“永远50年”进入“10~20年”窗口期,商业公司的高效运作可能进一步缩短时间。(来源:能源新媒文/本刊记者范珊珊)彭元凯核聚变技术专家,美国斯坦福大学应用物理硕博士,在美国橡树岭国家实验室从事聚变研发工作40年,原创性提出球形环聚变研发方向,后在美
2025年4月,西班牙全国范围内意外停电,此后西班牙继续推动太阳能利用,实现永不枯竭的能源未来。在短短几个月内,西班牙批准了超过65吉瓦的太阳能项目,启动了新的氢能和电池储能试点项目,并增加了对全球聚变研究的支持。西班牙希望打造一个无需进口能源、无需靠天的发电、储能和维持能源的电网。对
近日,国家电投集团召开7月份生产经营分析会,系统总结集团2025年上半年生产经营业绩,分析当前面临的形势和不足,安排部署下一步工作。国家电投集团董事、总经理、党组副书记栗宝卿主持会议,董事、党组副书记徐树彪,集团领导陈海斌、高伯余、严航参加会议。会议指出,2025年上半年,国家电投集团生
砥砺奋进的十年系列报道之三——创新驱动十年间,国家电投锚定高水平科技自立自强,持续深化科技创新体制改革,研发投入强度从0.91%跃升至3.5%,累计建成一支1.3万人的科技研发队伍,形成央企领先的创新力量。十年间,肩负“国之大者”,锻造“国之重器”,作为同时牵头两个国家科技重大专项的能源央企
7月9日,市场监管总局、工业和信息化部发布了关于印发《计量支撑产业新质生产力发展行动方案(2025—2030年)》的通知,其中提到,面向太阳能、风能、核能、氢能、海洋能、生物质能、地热能等领域,围绕关键核心技术装备自主化发展、能源生产储运基础设施建设、储能系统及相关装备研究及产业化等方向计
AI技术的蓬勃发展引发了对算力的极致追求,进而推动电力需求急速飙升。国际能源署数据表明,ChatGPT响应一次查询所需的电力消耗量,约为谷歌搜索的10倍之多。迫切的电能需求使核能再一次迎来机遇,展现出新的发展潜力。其中,核能领域的新星——小型模块化反应堆(以下简称“小型堆”)尤其引人关注。
北极星售电网获悉,7月9日,市场监管总局、工业和信息化部发布了关于印发《计量支撑产业新质生产力发展行动方案(2025—2030年)》的通知(国市监计量发〔2025〕59号),其中提到,面向太阳能、风能、核能、氢能、海洋能、生物质能、地热能等领域,围绕关键核心技术装备自主化发展、能源生产储运基础设
近日,国家电投集团召开7月份生产经营分析会,系统总结集团2025年上半年生产经营业绩,分析当前面临的形势和不足,安排部署下一步工作。国家电投集团董事、总经理、党组副书记栗宝卿主持会议,董事、党组副书记徐树彪,集团领导陈海斌、高伯余、严航参加会议。会议指出,2025年上半年,国家电投集团生
近日,山东省青岛市人民政府印发《青岛市加快经济社会发展全面绿色转型实施方案》(以下简称《实施方案》)。《实施方案》指出,积极稳妥发展非化石能源。积极布局海洋新能源,在青岛西海岸新区、即墨区海域集中开发海上风电,加快深远海海上风电项目和即墨区海上光伏项目建设,谋划储备远海漂浮式光伏
2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团,在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国能源转型提供了新的动力支撑。国家电投集团成立之初,就成为国内唯一同时拥有火电、水
2015年7月15日,经国务院批准,由中国电力投资集团公司和国家核电技术有限公司合并重组而成的国家电力投资集团,在北京正式挂牌。这一天,两大能源央企的整合完成,不仅开创了我国能源产业体制改革的先河,也为中国能源转型提供了新的动力支撑。国家电投集团成立之初,就成为国内唯一同时拥有火电、水
近日,全国各地迎来高温天气,能源保供进入关键期,中国广核集团作为能源央企,积极部署迎峰度夏相关工作,保障电力稳定供应。2025年上半年,中广核在运清洁能源项目累计上网电量约1861亿千瓦时,其中,在运核电机组总上网电量约1133.6亿千瓦时,境内在运新能源项目总上网电量约500亿千瓦时,境外在运
7月10日,青岛市人民政府印发《青岛市加快经济社会发展全面绿色转型实施方案》。文件提出,积极稳妥发展非化石能源。积极布局海洋新能源,在青岛西海岸新区、即墨区海域集中开发海上风电,加快深远海海上风电项目和即墨区海上光伏项目建设,谋划储备远海漂浮式光伏项目,力争2030年建成千万千瓦级海上
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!