TAE联手加州大学开发出新型核聚变装置:功率提升百倍,成本减半
【导语】美国私营聚变能源公司TAE Technologies联合加州大学科学家,在《自然·通讯》杂志上发表新研究,成功开发出名为“Norm”的核聚变装置。该装置通过创新改良场反位形技术,有望将聚变功率提升至传统装置的100倍,同时降低运行成本50%,为人类实现核聚变清洁能源梦想带来新曙光,并提高了使用氢硼作为燃料的可能性。
美国私营聚变能源公司TAE Technologies与加州大学科学家携手开发出一种新型核聚变装置“Norm”。该装置不仅有望将聚变功率提升至传统装置的100倍,还能将运行成本削减一半,为人类实现核聚变清洁能源梦想带来新希望。相关论文发表于新一期《自然·通讯》杂志。
数十年来,科学家一直在试图找(zhǎo)到(dào)让(ràng)聚(jù)变(biàn)反(fǎn)应(yīng)堆(duī)发(fā)电(diàn)的(de)方(fāng)法(fǎ)。尽(jǐn)管(guǎn)最(zuì)近(jìn)取(qǔ)得(de)了(le)不(bù)少(shǎo)进(jìn)展(zhǎn),但(dàn)聚(jù)变(biàn)反(fǎn)应(yīng)堆(duī)实(shí)现(xiàn)商(shāng)业(yè)发(fā)电(diàn)可(kě)能(néng)仍(réng)需(xū)数(shù)年(nián)时(shí)间(jiān),主要(yào)原(yuán)因(yīn)是(shì)效(xiào)率(lǜ)低(dī)下(xià)以(yǐ)及(jí)成(chéng)本(běn)高(gāo)昂(áng)。研(yán)究(jiū)团(tuán)队(duì)表(biǎo)示(shì),Norm装(zhuāng)置(zhì)通(tōng)过(guò)创(chuàng)新(xīn)性(xìng)地(de)改(gǎi)良(liáng)场(chǎng)反(fǎn)位(wèi)形(FRC)技术,在解决这两个问题方面取得了进展。
产生聚变反应首先需要产生等离子体,这些等离子体非常热,目前可控核聚变大部分利用强磁场来约束高温等离子体。传统技术在等离子体产生区域周围生成磁场,但需要耗费大量电力。而FRC技术作为一种磁约束技术,具有等离子体自组织形成内部磁场等优势。
最新发布的Norm装置通过中性束注入技术,在装置中心直接生成、加热并稳定等离子体。这一方案具有三大优势:一是等离子体自主形成内部磁场,大幅降低了对外部磁体需求并提升能效;二是线性结构使装置更易建造和维护;三是在相同磁场强度和等离子体体积下,聚变功率输出更强。
TAE Technologies公司声称,新技术有望使聚变反应堆产生的功率达到其他托卡马克装置的100倍,且能将运行成本降低50%。而且,新装置结构简单、建造便捷,为提升核聚变技术的经济竞争力并实现商业化奠定了基础。
值得关注的是,新方法也提高了使用氢硼(péng)作(zuò)为反应堆燃料的可能性。相比传统核燃料,氢硼燃料来源广泛:氢元素存在于水中,硼元素在地球上的储量也很大。而且,反应过程中不产生中子,减少了放射性废料的产生。
(原标题为《新装置有望将核聚变功率提升百倍》)
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