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创造一个磁场有好几种方法,这对于维持核聚变反应持续进行是至关重要的。华盛顿大学的反应堆设计被称为球形马克Spheromak(一种自组织的环形等离子体形态),这意味着它通过驱动电流至等离子体里就能够产生大部分的磁场。这极大的减少了所需要的材料量,使得研究人员能够缩减反应堆的整体大小。
其它的设计,例如目前正在法国建造的实验性核聚变反应堆项目国际热核聚变实验堆(ITER),它就比华盛顿大学的设计要大得多,因为它依赖于环绕设备外部的超导线圈提供相似的磁场。与法国的核聚变反应堆概念相比,华盛顿大学的设计成本要低廉得多——大约是ITER的1/10——但同时产生的能量是前者的5倍。
华盛顿大学的研究人员计算了使用他们的设计所建造的核聚变反应堆发电厂所耗费的成本,并与建造燃煤电厂的成本进行对比。他们使用了名为隔夜资金成本的度量,后者包括所有的成本,尤其是初始基础设施费用。分析显示一个核聚变发电厂产生10亿瓦特的电量需要耗费27亿美金,而一个燃煤电厂产生相同的电量需要耗费28亿美金。
“如果我们投资这种类型的核聚变,我们肯定可以获得回报,因为这种商业反应堆看起来已经很经济,这真是令人激动不已。”而现在,华盛顿大学研究小组的概念只是实际产品大小和能量产出的1/10,因此还有很多年需要努力。目前研究人员测试了原型高效维持等离子体的能力,随着他们不断研发和扩张设备的大小,他们可以提升到更高温度的等离子体并获得更大的核聚变能量产出。
研究小组已经在华盛顿大学商业化中心就反应堆的设计概念申请了专利,他们计划继续研发并扩大原型的规模。研究小组的其他成员还包括物理学的凯尔•摩根(Kyle Morgan);航空航天学的艾瑞克•拉文(Eric Lavine)、米加•修斯(Michal Hughes)、乔治•马克林(George Marklin)、克里斯•汉森(Chris Hansen)、布莱恩•维克托(Brian Victor)、迈克尔•普法夫(Michael Pfaff)和亚伦•海萨克(Aaron Hossack);电子工程学的布莱恩•尼尔森(Brian Nelson)以及前华盛顿大学的上川宇(Yu Kamikawa)和菲利普•艾德尔斯特(Phillip Andrist)。这项研究得到了美国能源部的资金赞助。
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