融合能量发展最大的挑战之一,是发现最好的形状让设备控制电浆。但美国物理学家相信,他们可能找到一种新的融合设备,可以是到目前为止最商业化可行的设计。
全世界的物理学家正在疯狂的冲刺,来建造一台核融合机器,这台机器能够复制太阳的原子融合过程,然后提供每个人一个低成本、能维持的能量资源,有效地结束对石化燃料的依赖。
复制太阳和恒星如何经由融合产生能量,在实质上像是把一颗恒星放在玻璃瓶。虽然没有出现"玻璃瓶",它不仅有能力控制超热电浆,也足够低成本,能够在全世界建造,这值得试试看。
事实上,物理学家正在研究一种新的核融合设备,能够是到目前为止最商业化可行的设计。
发表于核融合期刊(Nuclear Fusion)的一篇新论文,在美国能源部(U.S. Department of Energy)普林斯顿电浆物理实验室(Princeton Plasma Physics Laboratory,PPPL)上班的物理学家宣称,对于这类融合设备的模型,"已经以实验模式存在于精巧的球形tokamak,在PPPL以及英格兰的Culham。"
国家球形环实验测试单元,与在中间的tokamak一起升级。(Elle Starkman/PPPL Office of Communications)
目前的设计,对这个所谓的"玻璃瓶",在实质上是要求甜甜圈形状的物体,以完整出现的强力磁场,把电浆浮悬在里面,称为tokamaks。建造它是非常的昂贵,而且也很难维护。这是为什么物理学家继续发展新的设计,希望能够继续降低成本。
目前,有两个先进的球形tokamak在不同的发展阶段。第一个是巨型安培球形Tokamak(Mega Ampere Spherical Tokamak,MAST),英国希望能够很快完成。另一个是在PPPL的国家球形环实验升级(National Spherical Torus Experiment Upgrade,NSTX-U),在去年上线。
首席作者暨NSTX-U 计划主任Jonathan Menard说:“我们正在为未来的机器设备开启新的选择。”
但在长达43页的论文所描述的这些设备,还有很长的路要走。首先,他们一定要能够控制在电浆粒子受制于电磁场之后所产生的扰动,以及也要能控制超热电浆粒子与设备墙壁的交互作用,来避免可能的分裂。如果电浆变得很不纯净,这是会发生的。
PPPL主任Stewart Prager说:“这两个反应器将会推进物理学新领域,扩展我们对高温电浆的知识。如果成功的话,基于更精巧的设计,为融合发展途径铺设了科学基础。”
来源:Futurism
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