美国托卡马克聚变反应堆破世界纪录

2016-10-19 15:04 来源: 科技日报
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  向受控核聚变的实现迈进了一大步

麻省理工学院的阿尔卡特C-Mod装置内部。

  科技日报北京10月18日电 (记者张梦然)据美国麻省理工学院官方网站消息,该校科学家在阿尔卡特C-Mod(Alcator C-Mod)托卡马克聚变反应堆实验中创造出新的世界纪录,等离子体压强首次超过了两个大气压。鉴于高压等离子体是实现可控核聚变的关键因素,这意味着人类距获得“取之不尽用之不竭”的清洁能源又近一步。

  核聚变会产生威力巨大的能量,但要为我们所用,就必须使其在人为控制下进行,掌握其速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。

  托卡马克(Tokamak)就是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。在麻省理工学院服役23年的阿尔卡特C-Mod实验装置曾在2005年制造了1.77个大气压的世界纪录。此次,该装置的等离子体压强达到2.05个大气压,其中等离子体每秒发生300万亿次聚变反应。新纪录在该装置以往成绩的基础上提高了15%,对应的温度达到3500万摄氏度,约是太阳核心温度的两倍。

  阿尔卡特C-Mod是世界唯一的紧凑型强磁场核聚变托卡马克装置。其高强度磁场可达8特斯拉,相当于16万倍地球磁场,而其离子体压强比其他托卡马克装置至少高70%。

  但在2012年,该装置的主管部门美国能源部决定,出于国际热核聚变实验堆计划(ITER)的预算压力,在国会最后一笔为期3年的资助到期后,阿尔卡特C-Mod装置必须关闭。不过,它在收官之战中表现异常精彩,创下磁场约束高温等离子体压强的最新纪录,且这一纪录或将保持十数年之久——据报告称,ITER装置预计会在2032年以2.6个大气压全面运作。

  据称,团队成员不会将设备的关闭视为研究的结束,此次的关键技术在于高强度磁场,C-Mod最后的完美表现可以证明高强度磁场核聚变领域的强劲势头。