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美政府公布核聚变电厂计划:“罐子中的恒星”能量用之不竭

2016-09-09 09:30来源:新浪科技关键词:核聚变核聚变发电厂核电收藏点赞

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虽然托卡马克的设计很适合用来容纳等离子体,但一旦电流中断、或遇到了磁干扰,就会带来一些安全问题。

球形托卡马克的形状如同带核的苹果。而传统的托卡马克则更像甜甜圈,比球形托卡马克要矮胖一些。球形托卡马克可以在相对较弱、成本较低的磁场中产生高压等离子体(超高温的带电气体,被视作物质的第四种状态,是核聚变反应的关键条件)。这种特殊的能力将帮助科学家开展新一代核聚变实验,对国际热核聚变实验堆(简称ITER)加以补充。ITER位于法国,由包括美国在内的35个国家共同修建,用于研究核聚变的可能性。ITER是一台甜甜圈状的托卡马克。等修建完成之后,它将是全球体积最大的托卡马克。

“我们之所以要研发球形托卡马克,主要是想减小利用托卡马克进行核聚变的成本。”英国原子能总署最新任命的主管、卡拉姆科学中心磁约束聚变研究计划的带头人伊安-查普曼说道。托卡马克中心孔洞的大小是问题的关键。在球形托卡马克中,这个孔的大小只有传统托卡马克的一半,因此可以利用相对更弱的磁场来控制等离子体。孔洞缩小之后,还可以与用于产生氚(氢的一种同位素)的系统兼容。在下一代托卡马克中,氚将与氘(氢的另一种同位素)产生核聚变反应。

在试点发电厂中,研究人员希望能用超导磁体来代替核聚变装置中的铜磁体。超导磁体的效率比铜磁体高得多,但需要用更厚的防护罩来保护。不过,高温超导体近期取得了一定进展,或能大大缩小超导磁体的厚度,从而减少所占空间,也能大大降低机器的体积和造价。

反应装置的中心部分被放置归位。

原标题:[774]美政府公布核聚变电厂计划:“罐子中的恒星”能量用之不竭
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