新世界紀錄！新世新突核聚變領域新突破

2024-02-10 19:01:00 評論： 字體大小 T T T 歐洲科學家創(chuàng)造了核聚變產(chǎn)生能量的界紀聚變紀錄，這是錄核領域利用為太陽提供能量的反應來發(fā)電的數(shù)十年努力取得進展的又一跡象。

新世界紀錄！新世新突核聚變領域新突破

據(jù)英國《金融時報》網(wǎng)站2月8日報道，界紀聚變歐洲科學家創(chuàng)造了核聚變產(chǎn)生能量的錄核領域紀錄，這是新世新突利用為太陽提供能量的反應來發(fā)電的數(shù)十年努力取得進展的又一跡象。

報道稱，界紀聚變位于牛津郊外的錄核領域歐洲聯(lián)合核聚變實驗裝置(JET)的研究人員通過持續(xù)五秒的核聚變反應產(chǎn)生了69兆焦耳的能量，足以煮沸大約70個水壺，新世新突超過了他們在2021年創(chuàng)下的界紀聚變59兆焦耳的紀錄。

這個最新成果是錄核領域去年12月在JET展開的最后一組實驗中取得的，JET將于今年退役。新世新突

▲核聚變實驗裝置中的錄核領域離子回旋天線（新華社資料圖片）

但科學家們距離令核聚變發(fā)電具有商業(yè)可行性，還有很長的路要走。去年12月JET進行的核聚變反應實驗耗費的電力遠遠超過該反應所產(chǎn)生的電力。要想建造發(fā)電廠，科學家和工程人員還必須弄清楚如何讓核聚變反應持續(xù)更長的時間。

JET是歐盟成員國、瑞士、英國和烏克蘭的合作項目，自1983年投入運行以來，一直是全世界最大、功能最強的“托卡馬克”機器，并且在1997年創(chuàng)下了首個能量輸出紀錄。

托卡馬克的設計由蘇聯(lián)科學家在20世紀50年代首創(chuàng)，利用強大的磁鐵將兩種氫同位素——氘和氚——組成的等離子體加熱到比太陽還高的溫度，從而使原子核融合并且釋放能量。

英國核與網(wǎng)絡大臣安德魯·鮑伊說：“自1983年以來，該計劃取得了突破性進展，而JET的最終核聚變實驗是一次恰當?shù)?lsquo;告別演出’。”

幾十年來，等離子體物理學家一直認為，核聚變反應總有一天會提供一種安全且可能取之不盡的低碳能源。

核電站利用核裂變反應發(fā)電。核裂變即原子分裂的過程。核聚變與它不同，不會產(chǎn)生長期存在的放射性廢物。上述同位素可以大量獲取，一小杯燃料就有可能為一所房屋提供數(shù)百年的電力。

專家們對8日宣布的這一消息表示歡迎，認為這是核聚變研究取得進展的進一步跡象。

負責英國核聚變計劃的英國原子能管理局首席執(zhí)行官伊恩·查普曼爵士說：“JET以當前的設施盡可能接近發(fā)電廠的條件運行，它的影響將在所有未來的發(fā)電廠中普遍存在。它在使我們更接近安全和可持續(xù)的未來方面發(fā)揮著關鍵作用。”

另據(jù)德國新聞電視頻道網(wǎng)站2月8日報道，位于英國的JET創(chuàng)造了產(chǎn)出能量的世界紀錄。德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所宣布，JET利用0.2毫克核燃料產(chǎn)生了69兆焦耳的能量。這是迄今人類從核聚變實驗中獲得的最大能量值。參與該項目的馬克斯·普朗克等離子體物理研究所寫道：“產(chǎn)生等量的能量約需褐煤2千克——也就是核燃料質(zhì)量的大約1000萬倍。”

但馬克斯·普朗克等離子體物理研究所也表示，盡管創(chuàng)造了新紀錄，但JET還是未能實現(xiàn)能量正輸出——即整體的能量消耗仍然大于產(chǎn)出。據(jù)稱，JET與目前世界上其他磁約束核聚變裝置一樣，都不可能實現(xiàn)能量正輸出。馬克斯·普朗克等離子體物理研究所稱：“這些核聚變裝置必須超過一定體積才能實現(xiàn)能量正輸出。”

核聚變的原理很簡單：就像在太陽中一樣，氫原子在高溫下聚變成氦。太陽釋放的能量為地球提供光和熱。核聚變發(fā)電站也將提供能量。核聚變發(fā)電站不會像以核裂變原理發(fā)電的核電站那樣發(fā)生嚴重事故。這是因為，一旦核聚變裝置出現(xiàn)故障，溫度就會下降，反應就會停止。

除了德國和英國之外，還有許多歐洲國家參與了JET的相關工作。該裝置旨在為核聚變發(fā)電站的建設提供基礎知識。專家們預計，核聚變發(fā)電站在幾十年后才會出現(xiàn)。（葛雪蕾 王勍）