2月12日,位于法国南部CEA卡达拉舍的WEST托卡马克装置成功地将等离子体维持了1337秒,这一成就标志着在核聚变研究领域的又一重要突破。WEST是EUROfusion联盟的中型托卡马克装置之一,此次所创下的纪录相比几周前中国EAST装置所保持的纪录提高了25%。
等离子体温度达到创纪录的 5000 万度
对于像ITER这样的聚变反应堆来说,维持长时间的等离子体是实现聚变能商业化的关键一步。ITER的目标是将聚变等离子体维持几分钟,同时确保所有面向等离子体的组件能够承受其强烈的辐射而不会发生故障或污染。WEST装置此次实现的这一纪录,为未来的聚变反应堆研发奠定了坚实的基础。
CEA的研究人员表示,他们将继续努力,在接下来的几个月里实现更长的等离子体持续时间,总和可达数小时。同时,他们还将尝试将等离子体加热到更高的温度,以更接近聚变等离子体中预期的条件。
WEST,由CEA运行的托卡马克
WEST装置作为CEA的一个重要设施,得益于该委员会数十年来在托卡马克研究方面的丰富经验。它吸引了来自世界各地的研究人员,他们利用WEST的关键特性,特别是其超导线圈和主动冷却组件,来实现长持续时间的等离子体。
法国原子能委员会基础研究主任Anne-Isabelle Etienvre评论道:“WEST通过注入2兆瓦的加热功率,成功地将氢等离子体维持了20多分钟,实现了一项新的关键技术里程碑。实验将继续进行,功率将会增加。这一优异的成果使WEST和法国社会能够引领ITER未来的使用。”
核聚变作为一种以控制自然不稳定等离子体为最终目标的技术,与核裂变相比具有更多的优势和潜力。它不仅消耗的资源和燃料更少,而且不会产生长寿命放射性废物。然而,要实现核聚变能的商业化应用,还需要克服多个技术难关,并证明其经济可行性。
磁约束聚变是目前最先进的发电技术之一,其中等离子体被强磁场保持在环形体中并加热直至氢核聚变。英国的JET装置已证明约束聚变可在几秒钟内产生15兆瓦的聚变功率,但要想实现长时间的聚变反应,还需要更多的研究和努力。
法国作为WEST和ITER的所在地,拥有建造首座原型核聚变反应堆的良好条件。然而,考虑到大规模生产核聚变能所需的基础设施和技术挑战,该领域的研究人员仍需克服多个难关,以确保核聚变能在未来能够为全球能源供应做出贡献。