本文转自微信公众号“新智元”,作者:新智元。
【导读】
等离子体持续时间新世界纪录诞生——1337秒!继我国在上月突破1000秒大关后,国际核聚变领域取得新成果。人类有望迎来全新核电时代。
创纪录的1,337秒!
2月12日,法国WEST
托卡马克装置
,成功实现了创纪录的等离子体持续时间——超过22分钟。这
比几周前中国EAST装置的1066秒
提
升了25%。
不过,
WEST只实现了
5000万度
的高温,只有EAST实验中1亿度的一半,但也已超越了太阳中心的温度。
延长运行时间,是实现核聚变的三大「黄金条件」之一。
而在两年前,托卡马克装置的等离子体维持时间还不到7分钟。
核聚变反应堆所使用的两种燃料——氘和氚,当被加热到超过5000万摄氏度时,就会产生等离子体。
等离子体是物质的固态、液态和气态后的「第四态」,只有在特殊反应堆的超高温中心区域才能实现。
要实现核聚变,等离子体须被稳定维持在反应堆腔室内,避免其分散、冷却,重新变回气态。
WEST反应堆采用了磁约束技术,将等离子体牢牢约束在特定空间内,有效防止逃逸。
研究人员的终极目标是:在确保所有与等离子体接触的部件,能够承受辐射而不发生故障或造成污染的同时,控制住这种本质上不稳定的等离子体
WEST位于法国南部的CEA Cadarache站点,是一个致力于探索可持续聚变能必要条件的尖端研究设施。
在这次实验中,WEST内部的等离子体达到了5000万摄氏度的高温,同时,反应堆面向等离子体的组件保持稳定,证明钨等特殊材料的组件能长时间暴露在极端高温和辐射之下。
CEA基础研究主任Anne-Isabelle Etienvre表示:「WEST通过注入2MW的加热功率,将氢等离子体维持了20多分钟,实现了一个新的关键技术里程碑。实验将继续进行,功率还会增加。」
在未来几个月里,WEST团队将全力以赴,致力于实现更长时间的等离子体持续放电——累计时间可达数小时,同时还将进一步提高等离子体温度,以逐步接近理想的聚变等离子体条件。
WEST是CEA的重要设施,凝聚了该委员会在托卡马克等离子体研究领域数十年的经验。
该设施接待来自世界各地的研究人员,他们充分利用其特有的超导线圈和主动冷却部件等关键特性来实现长时间等离子体运行。
WEST是国际聚变研究大家庭中的重要成员,与其他CEA研究人员深度参与的重大实验项目并驾齐驱,这些项目包括——
位于英国的欧洲联合环形装置JET(已于2023年底关闭,保持着聚变能量世界纪录),日本的JT-60SA,中国的EAST,韩国的KSTAR,当然还有极具代表性的ITER(国际热核聚变实验堆)。