核聚变重大成就打破世界纪录

2024-02-09

英国科学家周四宣布，他们在使用欧洲联合环面（JET）机器的最终实验中打破了产生聚变能的记录。

核聚变与太阳产生热量的过程相同。支持者相信有一天它可以帮助解决气候变化提供丰富、安全和清洁的能源。

英格兰中部牛津附近 JET 设施的一个团队产生 69 兆焦耳英国原子能管理局 (UKAEA) 表示，5 秒内使用 0.2 毫克燃料，比 2022 年创下的先前纪录高出 10 兆焦耳。

这足以为大约 41,000 个家庭供电五秒钟。

这是在 JET 现场使用名为托卡马克的环形机器进行的最后一次实验。

UKAEA 首席执行官伊恩·查普曼 (Ian Chapman) 表示：“JET 的运行已尽可能接近当今设施的发电厂条件，其遗产将遍及所有未来的发电厂。”

“JET 的研究成果不仅对 ITER（法国南部正在建设的一个大型聚变研究项目）具有重要意义，而且对其他全球聚变项目也具有重要意义，这些项目追求安全、低碳和可持续能源的未来。”他补充道。

EUROfusion（欧洲研究人员联盟）的 300 多名科学家和工程师在 40 多年来为 JET 的里程碑式实验做出了贡献。

在 JET 的托卡马克装置内，各 0.1 毫克的氘和氚（两种氢的同位素）被加热到比太阳中心高 10 倍的温度以产生等离子体。

这种混合物在旋转时使用磁铁固定在适当的位置，熔化并以热量的形式释放出巨大的能量。

融合本质上是安全的，因为它无法启动失控的过程。

氘可以在海水中自由获取，而氚可以作为核反应的副产品收集裂变。

在同等重量下，它释放的能量比燃烧煤炭、石油或天然气多近四百万倍，唯一的废物是氦气。

尽管创造了新纪录，JET 产生的能量并没有超过其投入的能量。

2022 年底，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室使用涉及激光的不同工艺，成为实现这一壮举（核聚变圣杯）的唯一设施。

JET 于 1997 年进行了首次氘-氚实验。

周四公布的结果证明了其能够在五秒钟内产生聚变，因为超过这个时间会导致 JET 的铜线磁铁过热。

ITER将配备超导体电磁体将使该过程持续更长时间，希望能超过 300 秒。

如果 ITER 一切顺利的话，原型机聚变功率工厂将于 2050 年竣工。

聚变能方面的国际合作历来都很密切，因为与原子电站中使用的核裂变不同，该技术无法武器化。

这个总部位于法国的大型项目还涉及中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国。