MIT科学家宣布:核聚变技术来到分水岭时刻

煎蛋网 2021-09-10 16:05+-

  麻省理工学院(MIT)的科学家们近日宣布,核聚变技术来到了"分水岭时刻"。

MIT科学家宣布:核聚变技术来到分水岭时刻

  总所周知,核聚变效率更高,同时几乎没有放射性的副产品,属于绿色能源。

  问题是,除了传说中的常温核聚变,要想让原子核融合,需要极端的高温条件。以至于人类只能用强磁场来约束聚变过程中的超高温等离子体流。但是,磁场或者说磁感线不均匀分布的特点,导致装置的规格必须非常非常的大——保证磁场最薄弱之处也能约束住高温等离子体。能耗也因此非常之大,甚至维持核聚变反应堆的能量支出还略大于反应堆制造的能量。这就是基于托卡马克装置的核聚变技术迄今无法投入实用的原因。

  现在研究人员已经制造出了迄今为止最强大的磁铁:实际上是第一块能够产生足够强的持续磁场使核聚变发生的磁铁。

  "聚变几乎就是终极清洁能源,"来自麻省理工学院的地球物理学家玛丽亚·祖贝尔说,"足以改变世界的面貌。"

  新磁铁由16个板块堆迭在一起组成,高约3米,利用一种叫做ReBCO的超导材料。在大约两周的运行时间内,它能够达到破纪录的20特斯拉的磁场强度。

  麻省理工学院的科学家和他们在创业公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)的合作者开始考虑如何将该设备装入核聚变反应堆。使用一个圆形托卡马克装置,被束缚的等离子体可以被加热到1亿摄氏度或更高的温度,从而触发核聚变反应。

  研究小组说,有了他们开发的紧凑型模块化磁体,就有可能在体积仅之前1/40的反应堆中获得类似的性能。

  该技术的规模化对于使核聚变实用化和具有成本效益至关重要。

  用于驱动反应堆的燃料将是水中的氢同位素--由于我们拥有几乎无限的水,这些反应堆可以无限期地运行。更重要的是,它们产生的不良副产品非常少。

  所有参与方都承认,还有很多工作要做,还有很多障碍要克服,但制造出超强磁铁是最大挑战之一,而现在我们赢下了一局。现在,核聚变项目其他部分的进展可以加快了。

  麻省理工学院和CFS团队希望在2025年之前建立起测试工厂。

  • 最新评论
  • tanglan

    ITER虽然按步骤进展,预期2026年建成开始加氢试验等离子体,但2035年后才真正用氘-氚聚变反应以验证。目前看离商用距离尚远,成本控制更是大问题。看来用高温超导线圈实现小型化的SPARC也许是商用低价的有希望替代方案,就不知首个可运行的试验堆还要多少年才能建成。难题太多,恐怕有生之年看不到商用聚变的电站了。几个月前写的一篇科普,主要谈ITER的进展。如果MIT的SPARC能早点造出验证,也许对商用化的前景会乐观一些。 https://club.6parkbbs.com/pk/index.php?app=forum&act=threadview&tid=14479673

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  • New34

    楼下的或可看看 https://www.popularmechanics.com/science/energy/a36630528/china-artificial-sun-breaks-fusion-world-record/ 中国在去年底已建成的雏型核聚变发电机HL-2M https://xw.qq.com/cmsid/20210910A07BY600?f=newdc 中期目标(2021—2035) 是 提高可控核聚变效率,降低投入,提高产出。 我猜美国人现在是没有跟中国科学家交流吧?不然在两国共同努力下, 商业发电应可提早到来。

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  • sometimes

    不用到处建水坝了

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  • 森林木雨

    先进的制度与先进的科技正相关,美国的创新力,中共永远难以望其项背

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