九驾旧闻|终极能源还有多远?英国公司称可控核聚变很快了


“(可控)核聚变将在未来几年内成为现实 , 而非数十年后 。 ”在英国核聚变发电创业企业、托卡马克能源公司(Tokamak Energy)CEO David Kingham看来 , 人类实现“终极能源”——核聚变发电的曙光就在眼前 。
北京联盟_本文原题:人类距终极能源还有多远?英国公司称实现可控核聚变仅需数年)
这家2009年成立、位于英国牛津的核聚变明星企业近日宣布 , 其最新的ST40聚变反应堆已实现首次启动 , 并正式生成第一批等离子体 。 今年秋季 , ST40可以产生温度达1500万度的等离子体——这相当于太阳中心温度 。 实现1500万度之后 , ST40的下一个目标是在2018年产生1亿度的等离子体 。 该公司计划 , 在2030年之前实现商业核聚变发电 。
“无论是对英国还是全球核聚变能源发展而言 , 今天都是重要的一天 。 我们向世界展示了首个由私企设计、建造和运行的一流的可控核聚变装置 。 ”David Kingham称 , ST40将证明 , 在结构紧凑、成本优势明显的反应堆中可以实现1亿度的聚变温度 。 “这意味着 , 核聚变将在数年而非数十年后成为现实 。 ”


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ST40
太阳和氢弹所经历的 , 都是不受控制的核聚变过程 。 与之相对的可控核聚变 , 能够持续、稳定、安全释放能量 , 在清洁性和原料储备上优于核裂变 , 一直被视作人类彻底解决能源危机的终极模式 。 从上世纪50年代开始 , 科学家们就在不懈追求这种如太阳般制造能量的技术 。
反常规:球形托卡马克装置 , 通往核聚变的“捷径”? 与青睐“大尺寸”的国家级大型核聚变项目或国际合作核聚变项目不同的是 , 托卡马克能源公司另辟蹊径 , 专注于设计和研发小型聚变堆——借助球形托卡马克(Tokamak)装置和高温超导体两种新兴技术 , 并尽量保持设备的小型化 。
托卡马克装置是核聚变反应堆中最为常见的设计 。 这种形似甜甜圈的装置是呈圆形线圈的中空金属结构 , 利用磁场控制超高温等离子体 。 球形托卡马克则是一种更加灵巧的替代方案 , 是该领域的“后起之秀” 。 托卡马克能源公司认为 , 实验和理论研究均已表明 , 相较于欧洲联合环(JET)等更“常规”的托卡马克装置 , 球形托卡马克装置是通往聚变的“一条捷径” 。 而小型装置的建造时间更短 , 成本更低 , 商业前景广泛 。
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称 , 随着ST40反应堆启动运行 , 接下来的步骤是安装和调试一整套电磁线圈 , 这些电磁线圈对于达到核聚变所需的温度至关重要 。 今年秋季 , ST40将可以产生温度达1500万度的等离子体——这一温度相当于太阳中心温度 。 实现1500万度之后 , ST40的下一个目标是在2018年产生1亿度的等离子体 。 这差不多是太阳中心温度的7倍 , 同时也是受控核聚变必需的温度 。 “1亿度是一个关键阈值 , 这将成为一个打破纪录的里程碑事件 , 因为私人拥有或投资的聚变堆中等离子体从未达到这样的温度 。 ” David Kingham说 。
托卡马克能源公司的最终目标 , 在2030年将聚变能送入电网 。 它的前身卡勒姆(Culham)实验室 , 是全球最强大的托卡马克装置欧洲联合环和世界领先的磁约束聚变能量研究中心的所在地 。 其中 , 欧洲联合环是英国核聚变研究的核心和基石 。
“将我们的公司设立在卡勒姆附近并没有错 。 ”David Kingham此前接受媒体采访时表示 , “欧洲联合环项目上积累的经验(也包括其它位于卡勒姆的球形托卡马克装置)帮助我们走到了今天 。 诸如欧洲联合环和国际热核聚变实验堆(ITER)等大型政府项目 , 进一步加深了我们对核聚变的理解 , 也使得像我们这样的商业公司更加接近聚变目标 。 ”


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