英国点燃其不同寻常的聚变反应堆

2020-11-02 17:42:41

英国改装后的聚变反应堆,即百万安培球形托卡马克(Mast)升级,经过7年的建造后,昨天首次启动。GB5500万装置将是对所有未来聚变反应堆至关重要的技术的试验台,并可能为新的能源生产设施设计提供垫脚石。

托卡马克是数十年来通过将轻元素聚变来发电的领跑者。这些甜甜圈形状的容器包含一种超热的氢同位素电离气体或等离子体,它受到强大的磁铁的约束,并由微波和粒子束加热。(正在法国建设的巨型托卡马克ITER是全球实现聚变动力努力的主要焦点。)。

桅杆是标准托卡马克的变体;它的形状更像一个去核的苹果,而不是一个甜甜圈。研究人员认为,与甜甜圈形状的托卡马克相比,形状可以在旋转的等离子体中提供更大的稳定性,但人们对它的理解比传统设计要少。Mast从1999年开始大规模测试这一概念,现在已经升级,增加了加热功率,从等离子体中提取热量的新技术,以及其他改进。普林斯顿等离子体物理实验室的一项平行工作,称为国家球面环面实验(NSTX),也进行了类似的升级。然而,在2016年重新启动后不久,NSTX遭遇了磁铁故障,目前正在重建。

英国研究人员希望桅杆的升级将显示出足够的性能改进,以便他们能够推进一项建设球形托卡马克示范发电厂的计划。他们去年开始用2.2亿GB的政府资金设计用于能源生产的球形托卡马克,并希望在2040年为这台下一代机器提供动力。