把太陽放進盒子裡。該表達經常與核聚變相關,並且沒有被過度使用。透過觀察恆星中的自然現象,科學家產生了複製它們以創造新能源的想法。比我們舊的核電廠更乾淨、更安全、更強大。一場革命或許正在醞釀中,而這場革命正是在羅納河口 (Bouches du Rhone) 中心的 CEA 卡達拉什 (CEA Cadarache) 基地開始。
這是實驗反應爐西方。這是一個由混亂的管道組成的大型裝置,對於新手來說是難以理解的(見下圖)。很難區分中心有一種甜甜圈形狀的盒子(見上圖)。它是託卡馬克裝置,是俄語中磁性密封室的縮寫。所有這些都在小得多的規模上預示著國際熱核聚變實驗堆(ITER)的未來,這個著名的國際計劃必須在 2030 年之前證明核融合具有大規模發電的能力。
氣體被加熱到1.5億度
West 必須成為科學家的試驗場,以便將用於 ITER 的技術建構模組落實到位。“我們首先在盒子中形成真空,然後注入氣體並感應電場使其破裂””,CEA West 專案經理 Jérôme Bucalossi 解釋道。簡而言之,這種氣體是氘和氚的混合物,然後被加熱到 150 到 2 億度之間。因此,我們得到了等離子體:一種原子核和電子自由循環而不受束縛的湯。它們可以碰撞並形成較重的氦核以釋放中子。
除了與託卡馬克下部接觸時形成的光跡外,人眼看不見熔融等離子體,因為它的溫度較低。我們可以在這段 2007 年的影片中看到它,該影片是用 West 的舊版本(當時稱為 Tore Supra)拍攝的:
保持等離子體處於融合狀態,一個真正的挑戰
問題是設法保持等離子體處於融合狀態。「等離子體就像火焰一樣,很容易被吹熄。維護起來非常困難”」 ,阿蘭貝庫萊特 (Alain Becoulet) 評論道,紅外線FMCEA(磁約束聚變研究所)的成員。只要我們不能以足夠的功率和足夠的時間維持聚變能,我們就無法發電。然而,到目前為止,CEA 科學家尚未成功地將等離子體維持超過 400 秒。
為了防止等離子體在與託卡馬克壁接觸時消失,超導線圈不斷產生磁場以產生限制。由於熱材料和甚高頻無線電波的注入,等離子體也持續加熱。
鎢,西方的偉大創新
但韋斯特的偉大創新是使用了一種可以改變一切的成分:鎢。“這種材料的優點是不儲存氫,與碳不同,例如””,阿蘭貝古萊特強調。因此它被用來覆蓋我逗樂了他們,一個位於真空室地板上的重要模組。“它的作用是排出等離子體與壁相互作用產生的雜質,以及使等離子體保持在理想的溫度條件下””,傑羅姆·布卡洛西解釋道。
12月14日,西託卡馬克裝置產生了第一顆等離子體。一項為期三個月的活動即將開始,每天進行 25 至 30 次等離子放電。但距離我們有一天希望利用核融合發電還有很長的路要走。如果一切順利,ITER 將催生另一個反應器Demo,這次計劃在2040 年左右證明該技術的工業可行性。廢物,其燃料將是豐富且容易取得。