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酝酿了 19 个年头,全球最大仿星器核融合反应炉即将上线!

2024-05-04 243

全球最大的核反应装置即将在德国启用,不过,这个核反应装置可不是一般的核反应炉,而是一台名为文德尔施泰因7-X(Wendelstein 7-X,W7-X)的实验性仿星器核融合装置,目前正等待德国监管单位批准,一旦上线后,W7-X 将成为全球最大的受控制仿星器核融合装置。

仿星器因模拟恒星内部持续不断的核融合反应而得名,该技术以磁场约束核融合电浆,稳定运行提供动力。W7-X 为德国马克斯普朗克研究中心(MPI)于 1993 年动工兴建的实验性装置,由德国政府批准后开始建造,但在兴建期间历经波折,包括非预期的技术问题、磁铁供应商破产等种种因素,导致研究团队得重新修改装置设计,使得完工时间一再延后。

有别于一般核电厂使用的核分裂技术,核融合是将两个较轻的原子核结合,形成一个较重的原子核及一个很轻的原子核(或粒子)的核反应形式。要进行核融合反应,必须先提高物质的温度至华氏 1 亿度来加热电浆,并利用强大的磁场来控制与封闭电浆。

经过 19 年、超过 110 万小时的建造时数后,这台造价 10 亿欧元的仿星器核融合装置终于在 2014 年 5 月兴建完成。过去一整年,W7-X 进行了一连串严格测试,以确保能在安全范围内,维持良好运作。目前研究中心正等待监管单位核准,才能将电浆(plasma)放入 W7-X 中,来测试核融合反应。

应用了仿星器的概念,科学家计划 W7-X 要实现一次至少 30 分钟的电浆体放电工作。除了 W7-X 外,目前的仿星器实验还包括美国的螺旋对称实验(HSX) 及日本的大型回旋场装置(LHD),大多已通过真空性能测试、磁测试等阶段,而 W7-X 一旦上线,将取代 LHD 成为全球最大的仿星器核融合装置。

  • After 19 years of construction, the world’s largest fusion reactor goes online this month

(图片来源:维基百科)

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2019-03-15 19:31:00

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