美國托卡馬克聚變反應堆破世界紀錄

向受控核聚變的實現邁進了一大步

2016年10月19日08:25  來源:科技日報
 
原標題:美國托卡馬克聚變反應堆破世界紀錄

  麻省理工學院的阿爾卡特C-Mod裝置內部(圖片來源:科技日報)

  據美國麻省理工學院官方網站消息,該校科學家在阿爾卡特C-Mod(Alcator C-Mod)托卡馬克聚變反應堆實驗中創造出新的世界紀錄,等離子體壓強首次超過了兩個大氣壓。鑒於高壓等離子體是實現可控核聚變的關鍵因素,這意味著人類距獲得“取之不盡用之不竭”的清潔能源又近一步。

  核聚變會產生威力巨大的能量,但要為我們所用,就必須使其在人為控制下進行,掌握其速度和規模,實現持續、平穩的能量輸出。

  托卡馬克(Tokamak)就是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形容器。在麻省理工學院服役23年的阿爾卡特C-Mod實驗裝置曾在2005年制造了1.77個大氣壓的世界紀錄。此次,該裝置的等離子體壓強達到2.05個大氣壓,其中等離子體每秒發生300萬億次聚變反應。新紀錄在該裝置以往成績的基礎上提高了15%,對應的溫度達到3500萬攝氏度,約是太陽核心溫度的兩倍。

  阿爾卡特C-Mod是世界唯一的緊湊型強磁場核聚變托卡馬克裝置。其高強度磁場可達8特斯拉,相當於16萬倍地球磁場,而其離子體壓強比其他托卡馬克裝置至少高70%。

  但在2012年,該裝置的主管部門美國能源部決定,出於國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)的預算壓力,在國會最后一筆為期3年的資助到期后,阿爾卡特C-Mod裝置必須關閉。不過,它在收官之戰中表現異常精彩,創下磁場約束高溫等離子體壓強的最新紀錄,且這一紀錄或將保持十數年之久——據報告稱,ITER裝置預計會在2032年以2.6個大氣壓全面運作。

  據稱,團隊成員不會將設備的關閉視為研究的結束,此次的關鍵技術在於高強度磁場,C-Mod最后的完美表現可以証明高強度磁場核聚變領域的強勁勢頭。

  總編輯圈點

  美國的可控核聚變實驗領先全球,不光托卡馬克裝置破了紀錄,而且用激光來擠壓的“國家點火裝置”也在前進。當然,穩定人造小太陽的誕生還是遙遠的事。以上實驗主要還是為等離子體和激光研究提供平台。小太陽得多少年實現?等ITER運行了再說吧。目前看,任何一個國家都單干不出來。(記者 張夢然)

(責編:姬志壘(實習生)、張希)

推薦閱讀

航天科技集團董事長:2025年左右建成航天強國國防部第五研究院的成立,標志著中國航天事業正式誕生。經過60年發展,中國航天從無到有、從小到大,目前已經是名副其實的航天大國,並正在向建設航天強國的目標闊步前行。在中國航天事業創建60年紀念日前夕,人民網記者專訪了中國航天科技集團公司董事長、黨組書記雷凡培。【詳細】

2016年9月“科學”流言榜:無籽葡萄抹了避孕藥9月“科學”流言榜今天發布,無籽葡萄抹了避孕藥、地鐵安檢后的食品不能吃等十條“科學流言”入榜。流言:時下正值吃葡萄的時節,但近日一段視頻在微博、微信上大量傳播,讓不少人“望葡萄卻步”。視頻中,一位“果農”模樣的男子一邊搬運葡萄,一邊和拍攝者對話,稱無籽葡萄是“蘸了避孕藥的”。真相:避孕藥隻有在進入人體后才能被人的響應識別機制所識別……【詳細】