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美开启世界最强核聚变试验 若成功将摆脱能源危机

www.hishidai.net2019-12-02

核聚变研究进入了一个新阶段。 据美国杂志《科学》年15日报道,美国能源部下属的桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratory)近日在其全球最强辐射源“Z机”装置中开启了氘氚控制核聚变实验。 当氘和氚的比例将来达到50: 50时,它产生的能量将是当前最大能量的500倍。 受控核聚变如果成功,几乎可以使人类摆脱能源危机的困扰。

所需的原料氢的同位素氘可以从海水中提取。据估计,如果从1升海水中提取的氘完全参与聚变反应,释放的能量相当于300升汽油燃烧释放的能量。 氢的另一种同位素氚,也被称为超重氢,半衰期为12年,这是极其珍贵和危险的。然而,氚和氘之间的融合是最容易的,远远好于目前常见的氘-氘融合。

研究小组将向设备燃料中注入氚-氘混合物。氚加入后,“Z-机”将激发更多的能量,其已经惊人的中子产生上限将空前大幅上升。当燃料与强电磁场融合时,中子数将增加60-90倍,新混合燃料产生的能量也将是原来的500倍。

然而,这种方法不可能一夜之间完成。在实验中,第一次添加的氚仅使用了不到氚总量的0.1%。在接下来的5年里,燃料中氚和氘的比例可以达到50: 50。

项目团队的高级经理迈克库格纳德(Mike Cougnaud)表示,创造如此巨大能量的设备以前从未出现过。 与劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施(NIF)不同,“Z-machine”的磁场可以抑制α粒子并沿着场线捕获它们,从而收集更多能量来维持聚变。

然而,氚分子太小,不容易渗透到设备的任何部分,因此有必要满足设备控制和辐射防护方面相当高的要求。实验必须非常仔细地进行,并且团队将在可控条件下逐渐增加燃料输送比。

Circle

核聚变是电力行业的“圣杯”。它干净、便宜、安全且不受限制。 “Z机”是目前世界上最强大、最有效的实验室脉冲辐射源。它可以利用强磁压和大电流模拟和再现恒星及其核心的极端环境。 同时,它在核聚变方面的潜力为解决能源危机提供了可能性。一旦点燃,它可以在700亿分之一秒的脉冲中释放80倍的全球发电量。 开启“氘氚”模式后,核聚变的未来将翻开新的篇章。

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