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MIT科學家宣布:核聚變技術來到分水嶺時刻

麻省理工學院(MIT)的科學家們近日宣布,核聚變技術來到了"分水嶺時刻"。

總所周知,核聚變效率更高,同時幾乎沒有放射性的副產品,屬於綠色能源。

問題是,除了傳說中的常溫核聚變,要想讓原子核融合,需要極端的高溫條件。以至於人類只能用強磁場來約束聚變過程中的超高溫等離子體流。但是,磁場或者說磁感線不均勻分布的特點,導致裝置的規格必須非常非常的大——保證磁場最薄弱之處也能約束住高溫等離子體。能耗也因此非常之大,甚至維持核聚變反應堆的能量支出還略大於反應堆製造的能量。這就是基於托卡馬克裝置的核聚變技術迄今無法投入實用的原因。

現在研究人員已經製造出了迄今為止最強大的磁鐵:實際上是第一塊能夠產生足夠強的持續磁場使核聚變發生的磁鐵。

"聚變幾乎就是終極清潔能源,"來自麻省理工學院的地球物理學家瑪麗亞·祖貝爾說,"足以改變世界的面貌。"

新磁鐵由16個板塊堆迭在一起組成,高約3米,利用一種叫做ReBCO的超導材料。在大約兩周的運行時間內,它能夠達到破紀錄的20特斯拉的磁場強度。

麻省理工學院的科學家和他們在創業公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)的合作者開始考慮如何將該設備裝入核聚變反應堆。使用一個圓形托卡馬克裝置,被束縛的等離子體可以被加熱到1億攝氏度或更高的溫度,從而觸發核聚變反應。

研究小組說,有了他們開發的緊湊型模塊化磁體,就有可能在體積僅之前1/40的反應堆中獲得類似的性能。

該技術的規模化對於使核聚變實用化和具有成本效益至關重要。

用於驅動反應堆的燃料將是水中的氫同位素--由於我們擁有幾乎無限的水,這些反應堆可以無限期地運行。更重要的是,它們產生的不良副產品非常少。

所有參與方都承認,還有很多工作要做,還有很多障礙要克服,但製造出超強磁鐵是最大挑戰之一,而現在我們贏下了一局。現在,核聚變項目其他部分的進展可以加快了。

麻省理工學院和CFS團隊希望在2025年之前建立起測試工廠。

責任編輯: 李韻  來源:煎蛋網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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