英国实验可以扫除聚变商业动力的障碍-启东市格莱特石化设备厂

英国实验可以扫除聚变商业动力的障碍

发布时间： 2021/5/27

　　专家说，英国一项实验的初步结果可能有助于消除实现基于核聚变的商业动力的障碍。
　　研究人员认为，他们现在有一种更好的方法来消除聚变反应产生的多余热量。
　　这种强烈的热量会使反应堆内部使用的材料熔化，从而限制了反应堆可以工作的时间。
　　该系统已被比作汽车尾气，导致热量减少了十倍。
　　

　　该测试是在牛津郡库勒姆（Culham）的桅杆（Mega Amp球形托卡马克）升级核聚变实验上进行的。这套耗资5500万英镑的设备经过7年的建造，于去年10月开始运营。
　　核聚变是在地球上复制为太阳及其他恒星提供动力的过程的尝试。
　　但是，诀窍是从反应中获得比您投入的更多的精力。这个目标继续使世界各地的科学家和工程师团队望而却步，他们正在致力于使核聚变能成为现实。
　　现有的核能依赖于称为裂变的过程，在裂变过程中，重的化学元素被分解为更轻的化学元素。Fusion通过将两种轻元素组合成一个较重的元素而起作用。
　　一种常见的聚变方法是使用一种称为托卡马克（tokamak）的反应堆设计，其中使用强大的磁场来控制甜甜圈形容器内的带电气体（或等离子）。
　　目前，法国南部正在建设一个名为Iter的国际核聚变大型项目。英国原子能管理局（UKAEA）首席执行官伊恩·查普曼（Ian Chapman）教授表示，这对于证明将聚变能引入电网的可行性至关重要。
　　但是他补充说，Iter的规模和成本意味着“如果每次要建立一个单位，都必须筹集那笔钱，那么市场的渗透率将由经济学而不是技术决定”。
　　桅杆升级是为更紧凑，更便宜的聚变反应堆提供模板的一种尝试。它利用称为球形托卡马克的创新设计将燃料压缩到4.4m高，4m宽的空间中。相比之下，Iter用来控制其聚变反应的安全壳高度为11.4m，宽度为19.4m。
　　查普曼教授说：“但桅杆升级的bijou尺寸是要付出代价的：“您正在制造比太阳更热的东西……更小体积。如何释放热量成为一个巨大的挑战。”
　　托卡马克内部的等离子体核心温度达到1亿摄氏度。如果没有能够处理这种无法想象的热量的排气系统，则必须定期更换设计中的材料-极大地影响了发电厂的运行时间。
　　在Culham试行的新排气系统被称为Super-X偏滤器。这将使未来的商业托卡马克中的组件使用寿命更长。极大地提高了发电厂的可用性，提高了其经济可行性并降低了核电的成本。
　　通过桅杆升级进行的测试表明，使用Super-X系统可将材料的热量至少降低十倍。
　　研究人员说，这项结果是改变核能发电厂前景的“游戏规则”，该发电厂可以提供负担得起的高效电力。在气候变化的背景下，聚变可以提供清洁的，几乎无限的能源。
　　桅杆升级的首席科学家安德鲁·柯克（Andrew Kirk）博士说，结果是“我们UKAEA团队一直致力于将近十年的时刻”。
　　“我们建造了桅杆升级系统，以解决紧凑型聚变电站的排气问题，这表明我们已经取得了成功。
　　“ Super-X可以将排气系统的热量从喷灯的位置降低到更多，就像在汽车发动机中那样。这可能意味着在发电厂的整个使用寿命期间只需更换一次即可。”荷兰法院命令石油巨头壳牌减少排放
　　桅杆升级的排气系统的成功推动了英国名为Step的聚变原型发电厂的计划。预计将在2040年代的某个时间上线。
　　桅杆升级设施将于周三举行正式开幕典礼，名誉航天员蒂姆·皮克（Tim Peake）将通过在机器上进行等离子体测试来创建自己的人造星。

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