核聚变能量输出的新世界纪录

小夏 体育 更新 2024-02-11

继美国宣布新的惯性聚变能源研究计划后,英国科学家宣布了核聚变有史以来最高的能量输出。

喷气式飞机的一项测试能够在 5 秒内产生高聚变功率,从 0 开始21 中释放了 69 毫克燃料26兆焦耳的能量。 这相当于您从 2 公斤 (4.) 开始可以做的事情。4磅)的煤。所讨论的燃料是两种重氢的混合物,氘和氚,将用于未来的核聚变发电站。

尽管有记录,但JET的设计并不是为了满足这些发电站的预期能量。 它是ITER和DEMO等全尺寸原型的探路者。 ITER将于明年启动,其发电量将是其投资的10倍。 它的继任者 demo 将产生比投入的多 25 倍的电力。 然而,JET的结果显示了这项技术的潜力。

Eurofusion项目经理(CEO)Fasoli教授表示:“我们已经成功展示了ITER和DEMO等未来聚变机的运行场景,这些场景已经通过新能源记录的验证,这为聚变能源的发展注入了更大的信心。 除了创造新的记录外,我们还取得了前所未有的成果,加深了我们对聚变物理的理解。 ”

JET高级开发经理Rimini博士补充道:“我们可以使用与商业聚变能源发电厂相同的燃料混合物可靠地制造聚变等离子体,展示了随着时间的推移而发展起来的先进专业知识。 ”

jet、iter 和 demo 是一种称为托卡马克的融合设计。 熔融的等离子体被强大的磁铁包含在甜甜圈形的腔室中。 核聚变是为太阳和所有恒星提供动力的过程,但在地球上,我们没有这些物体的核心所具有的自然压力和温度。 因此,我们需要发挥创造力,通常,这意味着将等离子体加热到1亿度以上。

在这样的温度下,等离子体会释放出大量的能量(这是目标),但也会发生破坏限制壁的爆发。 氘和氚的聚变会产生氦气,氦气是一种副产品,需要在不破坏排气系统的情况下丢弃。 JET已经证明,这两个挑战都是可以解决的。

欧洲原子能委员会欧洲聚变托卡马克发展工作组负责人Emmanuel博士补充说:“我们不仅展示了如何软化从等离子体流向排气口的高温,我们还在JET中展示了如何将等离子体边缘置于稳定状态,以防止能量爆发到达保护墙。 这两种技术都旨在保护未来机器防护墙的完整性。 这是我们第一次能够在这两种情况下测试这些场景。 ”

为了产生这些高温,需要输入大量的能量。 在核聚变中,目标是实现高于 1 的 Q 因子,其中之一是你释放的能量与你投入的能量一样多。 到目前为止,唯一达到这一点的实验是美国惯性聚变系统,它的 q 为 15。最好的 JET 是 069,但其能量输出是惯性聚变的20倍。

商业核聚变电站还有几十年的时间,但最近的这些突破表明,实现这一目标有多种途径,只有通过进一步的实验,我们才能继续改进和改进。

核聚变

相似文章

    可控核聚变需要多长时间?

    第一个提出核聚变的是著名的俄裔美国物理学家乔治 伽莫夫,他在年提出了核聚变理论,当时还没有发现核裂变。伽莫夫认为,当两个核子足够接近时,强大的力可以克服静电力 也称为库仑势垒 并结合在一起。一年后,英国物理学家罗伯特 阿特金森和德国物理学家弗里 豪特斯预见到,当两个轻原子核以中高速碰撞时,可能会形成...

    重水在核聚变中的作用

    核聚变是在高温高压条件下将轻元素融合成重元素,释放出大量能量的核反应。重水是核聚变的关键材料之一,在核聚变反应中起着重要作用。重水,也称为DO,是氢同位素的水分子,其中氢的原子核是氘核。与普通水中所含的氢原子核只有一个质子不同,重水中的氢原子核只有一个质子和一个中子。重水比普通水更重 密度更大,化学...

    日本发射大型核聚变实验装置时,距离人造太阳还有多远?

    核聚变是一个利用轻元素原子核结合产生巨大能量的过程,这就是为什么太阳和恒星发光和热量的原因。如果人类能够控制核聚变,他们就可以获得几乎无限 清洁和安全的能源。为了实现这一目标,日本和欧盟共同建造了一个名为JT SA的大型核聚变实验装置,位于日本茨城县中市国立量子科学技术研究所。月日,JT SA开始了...

    日本大型核聚变实验装置开始运行

    新华社东京月日电位于日本茨城县中市的日本与欧盟共同建造的大型核聚变实验设施于月日正式投入使用,向实现 人造太阳 又迈进了一步。日下午,日本量子科学技术研究开发院中研究所举行了纪念大型核聚变实验装置JT SA开始运行的纪念仪式。日本文部科学大臣森山正仁 欧盟委员会能源事务专员西姆森等日欧有关人士出席了...

    可控核聚变,人类能量的终极解放?

    为什么太阳继续释放如此多的能量?因为它掌握着核聚变的秘密。今天,我们正站在掌握这种宇宙能源的门槛上,那就是可控核聚变。在沙漠中,在一个巨大的玻璃穹顶下,一个巨大的 水桶 正在燃烧。这不是普通的火焰,而是温度高达数亿度的等离子体。这是核聚变的舞台,人类的希望所在。简单来说,核聚变是将两种轻元素合并成一...