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世界最大核聚变反应堆燃料将启动测试,2025年进行首次等离子体放电

olivia chan

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位于英国的欧洲联合环(简称JET)正准备开始一种混合燃料的关键测试,这将最终为世界上最大的核聚变装置ITER(国际热核聚变实验堆计划)提供动力。

核聚变被称为“人造太阳”,能用极少量的清洁燃料产生大量能量,被视为解决能源和气候问题的理想方案。其中,ITER由35个国家合作完成,中国提供了磁体馈线、极向场线圈等重要部件。ITER计划到2025年进行第一次等离子体放电,最终验证核聚变商业化应用的可行性。

去年12月,JET的研究人员开始用氚(氢的一种罕见的放射性同位素)进行核聚变实验。JET的规模只有ITER的十分之一,但它们都是外形酷似甜甜圈的托卡马克装置。据悉,这是自1997年以来研究人员首次在托卡马克中使用大量氚进行实验。

到今年6月,JET将开始融合一定量的氚和氘(氢的另一种同位素)。ITER将使用这种燃料混合物,试图从核聚变反应中产生比实际投入更多的能量——这是以前从未被证明过的。

JET的实验将帮助科学家们预测ITER托卡马克中的等离子体将如何运行,并设计这个大型实验的运行环境。

ITER的首席科学家Tim Luce说:“这是我们在当今所能达到的最接近ITER条件的装置。”Luce说,这些实验是大约20年工作的成果。ITER将于2025年开始使用低功率氢反应。但从2035年起,它将以50:50的氘和氚混合物运行。”

ITER和JET利用极端磁场将等离子体限制在一个环内,并对其加热直到发生聚变。JET的温度可以达到1亿度,比太阳核心的温度高很多倍。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:https://www.nature.com/articles/d41586-021-00408-1

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