
實驗性核融合項目已經創造了創造能量的世界紀錄地球使用與太陽供電的相同反應。
在新的實驗中,英格蘭牛津附近的庫勒姆的歐洲圓環(JET)產生了燃燒的熱等離子體,從而釋放了創紀錄的59兆可槍的能量 - 大約與31磅(14千克)TNT的爆炸所釋放的能量相同。
核融合 - 恆星心臟中發生的相同反應 - 合併原子核形成較重的核。長期以來,核物理學家一直試圖在地球上的反應堆中產生核融合,因為它產生的能量遠遠超過燃燒化石燃料。例如,菠蘿尺寸的數量氫根據國際熱核實驗反應堆的一份聲明,原子提供的煤提供至10,000噸(9,000噸)的煤炭(9,000噸)的能量(迭代) 專案.
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JET的新實驗旨在為ITER鋪平道路,該實驗旨在創建世界上第一個核融合廠。 ITER目前正在法國南部建設,旨在發布比觸發融合的能量的10倍。
“我們花了幾年的時間準備這些實驗。最後,我們設法確認了我們的預測和模型,”在德國慕尼黑附近Garching的Max Planck等血漿物理學研究所的物理學家Athina Kappatou告訴Live Science。 “這是通往迭代的好消息。”
JET於1983年開始運行,現在使用氫同位素氘和tri蟲作為燃料。而正常氫原子氘原子中沒有中子的中子,有一個中子,一個tritium Atom有兩個。目前,它是世界上唯一能夠使用氘燃料燃料運行的電廠,儘管ITER在上網時也會使用它。
先前的研究發現,在所有可能的核融合燃料中,氘和trium融合的組合最容易,最低溫度。僅預測在可實際可實現的條件下釋放足夠的能量以產生多餘的電力。
但是,氘融合構成了許多挑戰。例如,氘融合融合會產生危險數量的高能量中子,每個中子以約1.16億英里/小時(1.87億公里/小時)的速度移動,或者是光速的17.3% - 太快了月亮在不到8秒內。因此,在這些實驗中需要特殊屏蔽。
對於新實驗,碳在2009年至2011年之間,噴射反應堆的襯裡用鈹和鎢的混合物代替了,這也將安裝在ITER中。 Kappatou解釋說,這款新的金屬壁比碳更耐核融合的應力,也比碳更小於碳的應力。
卡帕圖說:“安裝新牆需要高精度和護理。” “為此,噴氣式容器中使用了一個具有遙控器的巨大機器人手臂。”
氘融合實驗的另一個挑戰是,tri是放射性的事實,因此需要特殊處理。但是,卡帕圖指出,但是,JET能夠在1997年處理tritium。
而且,儘管海水在海水中大量使用氘,但trium極為罕見。目前,tritium是在核中生產的裂變反應堆,儘管未來的融合發電廠將能夠發出中子以產生自己的tri燃料。
JET創造了1997年核融合產生的能源的先前世界紀錄,該等離子體產生了22個巨人的能源。新實驗產生的等離子體產生了兩倍以上的能量,僅使用600萬盎司(170微克)氘燃料產生了這一數量的能量。
卡帕圖說:“相比之下,產生大量的熱能需要1.06公斤(2.34磅)的天然氣或3.9公斤的褐煤煤(8.6磅),這增加了1000萬倍。”
一月份,加利福尼亞州國家點火設施的科學家揭示了他們的激光驅動的核融合實驗產生了100萬億分之一的1.3兆珠的能量 - 這是融合反應產生的核活動能量比從外部進來的能量更多。 “他們的工作,以及許多人其他公共和私人團體,確實表現出了全球範圍內的良好食慾,可以實現融合能源。 ”卡帕圖說。
由於實驗的熱量,JET使用的銅電磁鐵只能運行約5秒。卡帕圖說:“ JET根本不是為了提供更多而設計的。”相比之下,ITER將使用旨在無限期操作的低溫冷卻超導磁體。
卡帕圖說,ITER的目標是在2035年開始自己的氘化實驗。最近的Jet實驗將有助於告知這項未來的工作。
卡帕圖說:“我們從該操作中產生了大量數據。”
最初發表在現場科學上。
編者註:這個故事於2月10日美國東部時間4:30更新,以糾正正常氫原子以及氘和tri的中子的數量。他們分別為零,一個和兩個中子,不是一個,兩個和三個中子。