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引領前沿:德國"人造太陽"核聚變反應堆

編輯: 路逍遙 關鍵詞: 科學探索 來源: 逍遙右腦記憶

  德國科學家研發的Wendelstein 7 x核聚變堆預計在11月正式啟動,核聚變堆能夠運行30分鐘的超熱等離子體,加熱等效溫度為1.5億攝氏度。

  反應堆加熱等效溫度達到1.5億攝氏度,利用強磁場讓高溫等離子體遠離腔壁,周圍是超導線圈,能夠形成磁場約束等離子體的行為

  據國外媒體報道,德國科學家研發的Wendelstein 7 x核聚變堆目前第一次被打開,科學家認為這個裝置將使用可控核聚變。

人們參觀“人造太陽”

  德國還有另一種核聚變裝置,即常見的環形托卡馬克反應堆,相比而言,Wendelstein 7 x核聚變堆更安全、更高效,目前該裝置正在等待監管部門批準,預計在11月正式啟動。德國科學家準備啟動的核聚變堆能夠運行30分鐘的超熱等離子體,研究人員聲稱該裝置有助于實現核聚變能量的可控使用,實驗室位于德國格賴夫斯瓦爾德。

Wendelstein 7 x核聚變堆(設計圖)

  Wendelstein 7 x核聚變堆使用兩種氫原子實現反應,分別為氘和氚,注入氣體密封裝置內。點火后可強大的等離子體,釋放出大量的能量。

  科學家估計加熱等效溫度達到1.5億攝氏度,利用強磁場讓高溫等離子體遠離腔壁,周圍是超導線圈,能夠形成磁場約束等離子體的行為,同時科學家利用電流在驅動等離子體。當氘和氚原子核融合后,可形成大量的能量,整個核聚變裝置類似一個甜甜圈。

  最常見的核聚變對為托卡馬克反應堆,中空的金屬腔型結構,加熱等效溫度為1.5億攝氏度。

  托卡馬克裝置設計存在一些安全風險,比如磁場可能存在干擾,如果中斷釋放的強大磁力可摧毀反應堆。因此德國科學家利用更先進的Wendelstein 7 x核聚變堆實現聚變,研究人員大衛-安德森認為Wendelstein 7 x核聚變堆會讓全世界矚目,對于托卡馬克裝置的科學家而言,更先進的Wendelstein 7 x核聚變堆顯然會令人眼前一亮。

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建造Wendelstein 7 x核聚變堆

  德國馬克斯-普朗克研究所的科學家認為Wendelstein 7 x核聚變堆是一種更實際的選擇,可以克服托卡馬克反應堆的安全問題。

建造建造Wendelstein 7 x核聚變堆工作人員

  在托卡馬克反應堆中,用兩套磁鐵用于控制等離子體,外部設置了真空室,內部為變壓區驅動電路的等離子體,在會導致強磁場在中心位于比周圍更強,一旦等離子體移動外空腔外圍,就可能發生崩潰。

  Wendelstein 7 x核聚變堆沒有這個問題,隨著超級計算機和新材料的使用,可控核聚變在本世紀將變成現實。


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