
Tokamaks內部的未來融合反應可能會產生比以前想像的更多的能量,這要歸功於開創性的新研究發現了此類反應堆的基礎法是錯誤的。
這項研究由瑞士等離子中心的物理學家領導,位於埃科爾理工學院(EFPL)的ÉcolePolytechniquefédéraleDeLausanne(EFPL)確定,最大的氫燃料密度約為“ Greenwald限制”的兩倍,這是30年前從實驗中得出的估計值。
發現融合反應器實際上可以與氫等離子體密度合作的發現高得多,它們要高得多,它們的建造將影響法國南部建造的巨大伊特島託卡馬克的運行,並極大地影響了Iter的後繼產品的設計,並稱為示威動力廠(Demo)融合反應堆,Physicist Papailo Reactors說。
里奇對現場科學說:“確切的價值取決於力量。” “但是,作為一個粗略的估計,增加的速度是迭代的兩個因子。”
RICCI是研究項目的領導者之一,該項目將理論工作與歐洲三種不同融合反應堆的實驗結果結合在一起 - EPFL的Tokamakà配置變量(TCV),歐洲聯合托魯斯(噴射)在英國的庫勒姆(Culham)和軸向對稱的分流實驗(asdex)在德國Garching的Max Planck等離子物理研究所的Tokamak升級。
他還是關於5月6日在期刊上發表的發現的研究的主要作者之一物理評論信。
未來的融合
甜甜圈形的託卡馬克人是核融合反應堆最有前途的設計之一,有一天可以用來發電。
科學家已經工作了50多年,以使受控的融合成為現實。與核裂變不同,這使得能量從非常大的原子核分開,核融合可以通過將非常小的核一起結合在一起,從而產生更多的能量。
融合過程產生的放射性廢物要比裂變要小得多,並且它用於燃料的富含中子氫很容易獲得。
相同的過程為星星提供了諸如太陽,這就是為什麼受控融合被比作“罐子裡的星星”的原因;但是因為恆星核心的高壓在地球,這裡的融合反應需要比太陽高的溫度。
這TCV Tokamak內部的溫度例如,可以超過2.16億華氏度(1.2億攝氏度),幾乎是太陽融合芯的溫度幾乎是2700萬F(1500萬C)。
現在有幾個融合電源項目處於高級階段,一些研究人員認為第一個為電網發電的Tokamak可能在2030年工作,現場科學以前報導。
世界各地的30多個政府也為ITER TOKAMAK(拉丁文中的“ iTer”表示“ the Way”)資助,該政府將於2025年生產其第一個實驗性等離子體。
但是,迭代並非旨在發電。但是,基於ITER的Tokamaks將被稱為演示反應堆,現在正在設計,並且可能在2051年之前起作用。
血漿問題
新計算的核心是格林瓦爾德極限,以麻省理工學院的物理學家馬丁·格林瓦爾德(Martin Greenwald)命名,他在1988年確定了限制。
研究人員試圖找出為什麼它們的融合等離子有效地變得無法控制(他們在Tokamak室內包含的磁場外擴展了),當它們將燃油密度提高到某個特定點時,並且基於Tokamak的小半徑(Donut's Inter Circle的大小)和通過電氣流量的量來得出實驗限制。
Ricci說,儘管科學家長期以來一直懸而未決,但可以提高格林瓦爾德的限制,但這是融合研究的基本規則已有30多年了。例如,這是迭代設計的指導原理。
他說,最新的研究擴展了格林瓦爾德(Greenwald)用於導致其極限的實驗和理論,從而達到了更高的燃油密度極限,這既可以提高迭代者的能力,又會影響之後的演示反應器的設計。
他說,關鍵是,隨著融合反應的功率輸出的增加,血漿可以維持更高的燃料密度。
里奇說,尚不可能知道燃料密度如此大的增加將如何影響託卡馬克斯的功率輸出,但這可能很重要。研究表明,更高的燃料密度將使融合反應堆更易於操作。
他說:“這使得安全,可持續的融合條件更容易實現。” “它使您可以進入所需的政權,以便融合反應堆可以正常工作。”
最初發表在現場科學上。