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英国核聚变实验创造新纪录

日期： 2022-02-11
浏览次数: 7
来源：环球网


国原子能研究所2月9日发布消息称，在去年12月的实验中，世界上规模最大的核聚变反应堆——欧洲联合环状反应堆（JET）在5秒内产生了59兆焦耳的持续能量，打破了该装置在1997年创下的约22兆焦耳聚变能量的纪录，创造了新的世界能源纪录。美国有线电视新闻网（CNN）表示，科学家认为，该实验所取得的突破，证明人类获取一种近乎无限的清洁能源是可能的。
CNN称，用于此次实验的欧洲联合环状反应堆是目前世界最大的可运作托卡马克装置。这是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，它产生的核聚变反应类似太阳发光发热的原理。相较于现有的核电站运用核裂变发电，其安全性更高。而核聚变释出的能量比燃烧煤、石油或天然气多将近400万倍，几乎不会产生废弃物。英国原子能研究所在声明中表示，此次实验结果清楚地展示，核聚变能提供安全、永续低碳能源的潜力。欧洲核聚变研发创新联盟项目主管唐恩对此表示，“如果我们能维持5秒的核聚变，未来扩大运作规模，就可以维持5分钟，然后是5小时。”
报道称，此次实验采用氘氚混合燃料。为了使联合环状反应堆尽可能接近未来的热核聚变实验堆条件，研究人员用铍和钨的混合物而不是碳覆盖等离子体容器壁，因为金属钨比碳更耐腐蚀，而且不会像碳那样过多地与燃料结合。
目前国际大规模聚变实验（ITER）设施正在法国南部的卡达拉奇建设，预计同样使用氘氚混合燃料，计划实现产出能量10倍于输入能量（聚变增益）。报道称，要想产生净能量，即“输出能量是加热等离子体所需能量的两倍”这一目标，在卡达拉奇ITER设施“上线”之前是不可能实现的。因此，英国这次实验是在类ITER条件下创造的世界纪录。
值得注意的是，中国也在核聚变领域接连取得突破。去年年末，在中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所中，中国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，创下全球托卡马克装置高温等离子体运行时间最长的纪录。
EAST装置实验运行总负责人、中科院合肥物质科学研究院等离子体所托卡马克物理研究室主任龚先祖透露，中国的EAST装置是国际上唯一具备与ITER类似加热方式和偏滤器结构的磁约束核聚变实验装置。上亿摄氏度高温等离子体条件下连续稳态运行是未来聚变发电的必要条件。但龚先祖也坦承，如何能够把上亿摄氏度高温等离子体运行提升至百秒量级或者是千秒量级，能满足未来聚变堆要求，仍然面临着许多挑战，而且难度和挑战非常大。
英国剑桥大学工程系的专家托尼·鲁斯通也表示，英国这次实验证明核聚变是可能的，但将核聚变作为日常能源的技术还有很长的路要走。“维持更长的核聚变时间，是将其作为日常能源应用所必需的”。
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