核聚变|“人造太阳”亮相在即,全球最大核聚变反应堆离试运行再进一步


核聚变|“人造太阳”亮相在即,全球最大核聚变反应堆离试运行再进一步
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【核聚变|“人造太阳”亮相在即,全球最大核聚变反应堆离试运行再进一步】为了给世界最大规模的核聚变实验提供参照 , 欧洲联合环形加速器(JET)正在开展关键实验 。 (图片来源:EUROfusion)
有“人造太阳”之称的国际热核聚变实验堆(ITER)即将投入试运行 。 据《自然》报道 , 2020年底 , 欧洲联合环形加速器(JET)已经开展关键聚变实验 , 为ITER的后续运行铺路 。
太阳中核聚变反应释放的能量令人惊叹 , 长久以来 , 人们一直在尝试实现可控的核聚变 。 ITER的建设就致力于产生大规模核聚变反应 。 ITER首席科学家蒂姆·卢斯介绍 , ITER投入试运行前 , 在JET开展的关键实验将尽可能模拟这一超大反应堆中可能出现的情况 , 帮助科学家设置更精确的运行操作 。
ITER和JET都位于英国牛津附近的卡勒姆聚变能中心 , 二者运行原理类似:使用极端磁场将等离子体限制在一个环中 , 对其加热直至发生融合 。
2025年 , ITER将以低功率的氢反应为动力运行 , 2035年起将采用混合燃料 , 具体为按50:50比例混合的氘和氚 。 为此 , JET的科学家要先行模拟实验结果 , 今年6月 , JET将以氘和氚这两种氢的同位素为燃料 , 提高核聚变反应的产出功率 。 由于氘和氚反应产生中子的速度要比单独的氘反应快得多 , 研究人员需要更新全部的实验流程 , 并重新升级相关保护措施 , 以保证设备不受高温和中子轰击的损伤 。
JET的温度可以达到1亿度 , 比太阳的核心温度高许多倍 。 该设施至今保持着世界最高的Q值(输出功率与输入功率之比)记录 , 今年将挑战更长的聚变反应时间 , 以尽可能获取更多数据 。
编辑:沈湫莎
责任编辑:任荃
来源:中国科学报

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