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核聚变研究再树里程碑 已有1人参与
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科技日报北京12月11日电 (记者房琳琳)德国“仿星器”(stellarator)项目科学家宣称,在谋求核聚变获取无限量、安全、廉价的能源方面再树一座里程碑——在容器内生成超热氦等离子体,而这正是核聚变过程的关键点。 核聚变需要将原子融合产生能量,类似于太阳内部的反应过程,它不仅难以实现,且实验成本高昂,到目前为止,全世界依旧没有建设成任何稳定的核聚变设施。“仿星器”项目已经进行了9年,花费了近11亿欧元。 核聚变的基本思想是将原子加热到温度超过1亿摄氏度,进而让原子核发生融合。这个过程将出现在特殊的真空室中,那里的热原子电离气体被称为“等离子体”,被超导磁场控制悬浮在空中,以免碰触到真空室容器较冷的外壁。 据物理学家组织网11日报道,在德国的实验中,科学家使用一台叫做“滑雪场7-X”的机器进行实验,考察用微波激光加热原子且将热氦原子容纳在真空室内的可能性。该机构发布新闻公告称,在16米宽的机器中,由1.8兆瓦激光脉冲加热的1毫克氦气生成了第一个等离子体,温度达到100万摄氏度,持续时间达到1/10秒。 马克斯·普朗克等离子体物理研究所的汉斯-斯蒂文·博世说,“滑雪场7-X”不会产生能量,而是被寄望于维持超过30分钟时长的等离子体,进而证明其技术的可持续操作性。 实验团队下一步将设法延长等离子体的持续时长,还将寻找生成等离子体的最佳方法。明年,该项目将把实验对象直接替换为氢。 目前,几个国家正竞相建设核聚变反应堆,著名的国际热核聚变实验反应堆(ITER)鉴于技术和资金问题,建设已近10年但尚未进行过任何实验。美国稍小的实验反应堆建设也在进行中,但也经常掣肘于资金问题。 总编辑圈点 说起可控核聚变,还真让人头疼。原理如此简单,但操作起来难于上青天。通俗来说,难点有两个,一是必须瞬间产生足够高的温度,二是得能Hold住被点火的“种子”。前者因为在地球上缺乏太阳内部的压力,所以就得从温度上“找补”,1亿摄氏度是最低要求,却尚无成功范例；后者有两种方式——惯性约束和磁约束,但约束时间都太短,无法产生稳定聚变,更谈不上能量输出。业界预计2050年能实现工业核聚变应用,在彼时到来之前,每一次如德国科学家这样的成功尝试,都该获得经久不息的掌声。 |
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