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    德仿星器聚變裝置造出氫等離子體 向受控核聚變目標邁出重要一步
    發布日期:2016-08-04

    文章來源:科技日報 劉霞

      據美國麻省理工學院(MIT)《技術評論》雜志網站報道,德國總理默克爾2月3日開啟了迄今最大的仿星器核聚變反應設備“螺旋石7-X”。該設備首次制造出氫等離子體,向實現受控核聚變邁出重要一步。

      按設計,“螺旋石7-X”(W7-X)通過模仿恒星內部持續不斷的核聚變反應,將等離子態的氫同位素氚和氘約束起來,并加熱至1億攝氏度的高溫發生核聚變,以獲得持續不斷的能量。

      啟動后,W7-X的微波加熱裝置開始運轉,將氫氣加熱至8000萬攝氏度,氫等離子體隨之產生,并存在了四分之一秒。W7-X運行部門主管漢斯-斯特凡·博施說,這是該仿星器首次制出氫等離子體,實驗效果“完全符合預期”。

      W7-X由德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所承建,項目投資超過10億歐元,設備組裝工作耗時9年,于2014年完成。隨后,研究人員對所有技術系統展開了逐一測試。2015年12月,研究人員成功利用W7-X制出氦等離子體,為制造氫等離子體做準備。

      受控核聚變被認為是解決未來能源問題的主要選擇之一。核聚變反應產生的能量遠高于裂變反應產生的能量,所需的氚和氘在自然界中廣泛存在,核聚變反應堆比目前的核裂變反應堆產生的核廢料更少,放射性污染也會在短期內消失。

      但是應用核聚變的難度在于,要讓超高溫的等離子體“受控”,否則就可能變成氫彈爆炸??茖W家在實驗中用強磁場來約束和控制等離子體,有環形的托卡馬克裝置和螺旋形的仿星器裝置等不同類型。

      目前,美、英、法和中國等國均在發展托卡馬克裝置。仿星器的概念在上世紀50年代就已提出,德國科學家認為仿星器更加穩定,更可能是未來核聚變反應堆的發展方向。他們還計劃逐步擴建“螺旋石7-X”,到2020年獲得可持續30分鐘的等離子體,進一步向受控核聚變的目標邁進。

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