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核聚變可以釋放比以前想像的更多的能量

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由於開創性的新研究發現此類反應堆的基本定律是錯誤的,託卡馬克內部未來的聚變反應可能會產生比以前想像的更多的能量。 核聚變的能力更強!

洛桑聯邦理工學院 (EFPL) 瑞士等離子體中心的物理學家進行的一項研究發現,氫燃料的最大密度大約是格林沃爾德極限的兩倍,這是 30 多年前從實驗中獲得的估計值。

聚變反應堆確實可以在氫等離子體密度遠遠超過其設計的格林沃爾德極限的情況下運行的發現將影響法國南部正在建設中的大型 ITER 託卡馬克裝置的運行,並將極大地影響 ITER 繼任者的設計,稱為示範瑞士等離子體中心的物理學家 Paolo Ricci 報導說。

核聚變可以釋放比以前想像的更多的能量
國際熱核實驗反應堆(ITER)

Ricci 是該研究項目的領導者之一,該項目將理論工作與歐洲三個不同熱核反應堆(EPFL 的 Tokamak à Configuration Variable (TCV)、位於 Culham 的聯合歐洲環面 (JET))的大約一年實驗結果相結合在英國,託卡馬克在等離子體物理研究所對軸對稱偏濾器 (ASDEX) 進行了現代化改造馬克斯·普朗克在德國加興。

環形託卡馬克是最有前途的聚變反應堆設計之一,可用於為電網發電。 科學家們已經工作了 50 多年,以使受控聚變成為現實,與核裂變不同,核裂變通過分裂大原子核產生能量,核聚變可以通過將非常小的原子核融合在一起產生更多的能量。

聚變過程產生的放射性廢物遠少於核能,而且它用作燃料的富含中子的氫氣相對容易獲得。 同樣的過程為像太陽這樣的恆星提供動力,因此受控聚變被比作“罐子裡的恆星”,但由於恆星中心的高壓在地球上是不可能的,因此這裡的聚變反應需要比地球更高的溫度太陽。

例如,TCV 託卡馬克內部的溫度可能超過 120 億攝氏度——幾乎是太陽熱核核心溫度(約 10 萬攝氏度)的 15 倍。

核聚變可以釋放比以前想像的更多的能量
桅杆(Mega Amp 球形託卡馬克)

聚變能源領域的幾個項目現在正處於關鍵階段,一些研究人員認為,第一個為電網發電的託卡馬克裝置可能會在 2030 年投入使用。 全球 30 多個政府也在資助 ITER 託卡馬克裝置,該裝置將於 2025 年生產出其首個實驗等離子體。 然而,ITER 的設計目的不是發電。 但基於 ITER 的託卡馬克裝置(將被稱為 DEMO 反應堆)已經在開發中,並可能在 2051 年投入使用。

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