
实验性核融合项目已经创造了创造能量的世界纪录地球使用与太阳供电的相同反应。
在新的实验中,英格兰牛津附近的库勒姆的欧洲圆环(JET)产生了燃烧的热等离子体,从而释放了创纪录的59兆可枪的能量 - 大约通过31磅(14千克)TNT爆炸所释放的能量相同。
核融合 - 恒星心脏中发生的相同反应 - 合并原子核形成较重的核。长期以来,核物理学家一直试图在地球上的反应堆中产生核融合,因为它产生的能量远远超过燃烧化石燃料。例如,菠萝尺寸的数量氢根据国际热核实验反应堆的一份声明,原子提供的煤提供至10,000吨(9,000吨)的煤炭(9,000吨)的能量(迭代) 项目。
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JET的新实验旨在为ITER铺平道路,该实验旨在创建世界上第一个核融合厂。 ITER目前正在法国南部建设,旨在发布比触发融合的能量的10倍。
“我们花了几年的时间准备这些实验。最后,我们设法确认了我们的预测和模型,”在德国慕尼黑附近Garching的Max Planck等血浆物理学研究所的物理学家Athina Kappatou告诉Live Science。 “这是通往迭代的好消息。”
JET于1983年开始运行,现在使用氢同位素氘和tri虫作为燃料。而正常氢原子氘原子中没有中子的中子,有一个中子,一个tritium Atom有两个。目前,它是世界上唯一能够使用氘燃料燃料运行的电厂,尽管ITER在上网时也会使用它。
先前的研究发现,在所有可能的核融合燃料中,氘和trium融合的组合最容易,最低温度。仅预测在可实际可实现的条件下释放足够的能量以产生多余的电力。
但是,氘融合构成了许多挑战。例如,氘融合融合会产生危险数量的高能量中子,每个中子以约1.16亿英里/小时(1.87亿公里/小时)的速度移动,或者是光速的17.3% - 太快了月亮在不到8秒内。因此,在这些实验中需要特殊屏蔽。
对于新实验,碳在2009年至2011年之间,喷射反应堆的衬里用铍和钨的混合物代替了,这也将安装在ITER中。 Kappatou解释说,这款新的金属壁比碳更耐核融合的应力,也比碳更小于碳的应力。
卡帕图说:“安装新墙需要高精度和护理。” “为此,喷气式容器中使用了一个具有遥控器的巨大机器人手臂。”
氘融合实验的另一个挑战是,tri是放射性的事实,因此需要特殊处理。但是,卡帕图指出,但是,JET能够在1997年处理tritium。
而且,尽管海水在海水中大量使用氘,但trium极为罕见。目前,tritium是在核中生产的裂变反应堆,尽管未来的融合发电厂将能够发出中子以产生自己的tri燃料。
JET创造了1997年核融合产生的能源的先前世界纪录,该等离子体产生了22个巨人的能源。新实验产生的等离子体产生了两倍以上的能量,仅使用600万盎司(170微克)氘燃料产生了这一数量的能量。
卡帕图说:“相比之下,产生大量的热能需要1.06公斤(2.34磅)的天然气或3.9公斤的褐煤煤(8.6磅),这增加了1000万倍。”
一月份,加利福尼亚州国家点火设施的科学家揭示了他们的激光驱动的核融合实验产生了100万亿分之一的1.3兆珠的能量 - 这是融合反应产生的核活动能量比从外部进来的能量更多。 “他们的工作,以及许多人其他公共和私人团体,确实表现出了全球范围内的良好食欲,可以实现融合能源。”卡帕图说。
由于实验的热量,JET使用的铜电磁铁只能运行约5秒。卡帕图说:“ JET根本不是为了提供更多而设计的。”相比之下,ITER将使用旨在无限期操作的低温冷却超导磁体。
卡帕图说,ITER的目标是在2035年开始自己的氘化实验。最近的Jet实验将有助于告知这项未来的工作。
卡帕图说:“我们从该操作中产生了大量数据。”
最初发表在现场科学上。
编者注:这个故事于2月10日美国东部时间4:30更新,以纠正正常氢原子以及氘和tri的中子的数量。他们分别为零,一个和两个中子,不是一个,两个和三个中子。