中国的“人造太阳”刚刚打破了等离子体聚变的重大世界纪录
中国科学院EAST托卡马克。 (等离子体物理研究所)
就在宣布等离子体聚变的里程碑记录七个月后,中国科学院就彻底打破了这一纪录。
他们的“人造太阳”托科马克反应堆是一直维持着等离子体物理研究所报告称,等离子体的旋转循环在令人瞠目结舌的 1,056 秒内过热到 1.2 亿摄氏度(2.16 亿华氏度)。
这也打破了 2003 年法国 Tore Supra 托卡马克装置创下的 390 秒等离子体限制纪录。
这一突破由东方(实验性先进超导托卡马克,或 HT-7U)反应堆是追求聚变能的聚变实验的重大进步。
通过以下方式成功产生可用能量会改变世界,但实现起来非常具有挑战性。 它涉及复制恒星中心发生的过程,其中高压和高温将原子核紧密地挤压在一起,以致它们融合形成新元素。
对于主序星来说,这些原子核是氢,它们融合形成氦。 由于一个氦核是质量较小与聚变形成它的四个氢核相比,多余的质量以热和光的形式辐射出来。
这会产生巨大的能量? 足以为明星提供动力吗? 科学家们正在努力在地球上利用同样的过程。 显然,在恒星中心产生热量和压力是一个重大挑战,并且有不同的技术可以解决这些问题。
在托卡马克装置中,等离子体过热,并被强大的磁场限制在环面或甜甜圈的形状中。 但是,为了培养更长的反应时间而长时间维持受限的过热等离子体是另一个问题,因为过热等离子体是混乱和湍流的,容易不稳定,从而导致泄漏。
东方之前报道过1.6 亿摄氏度(2.88 亿华氏度)的温度记录持续了 20 秒(太阳核心的温度为 1500 万摄氏度;托卡马克装置中的额外热量弥补了较低的压力)。
2021 年 12 月 30 日? 只是为了在 2021 年实现 1,000 秒的目标而奋斗吗? EAST也打破了时间记录。
毫无疑问,融合还有很长的路要走。 目前,更多的能量进入聚变发电机我们无法摆脱它; 但延长等离子体约束时间是实现自持等离子体聚变的一个非常重要的一步。