法國原子能和替代能源委員會(huì )(CEA)官網(wǎng)18日宣布,本月12日,由其運營(yíng)的托卡馬克核聚變裝置——鎢環(huán)境下的穩態(tài)托卡馬克裝置(WEST)讓氫等離子體狀態(tài)持續了1337秒(22分鐘17秒)。這一時(shí)長(cháng)刷新了中國全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置(EAST)此前數周創(chuàng )下的1066秒時(shí)間紀錄。
CEA基礎研究部主任安妮·伊莎貝拉·艾蒂安芙瑞透露,WEST裝置此次運行中的加熱功率高達2兆瓦,氫等離子體的溫度更是攀升至5000萬(wàn)攝氏度。CEA研究團隊計劃在接下來(lái)的幾個(gè)月里,繼續提高等離子體的溫度,并進(jìn)一步延長(cháng)其持續時(shí)間,目標是達到數小時(shí)。
CEA官網(wǎng)稱(chēng),這一進(jìn)展表明,科學(xué)家對等離子體的了解與日俱增,長(cháng)時(shí)間控制等離子體的技術(shù)也日益成熟,為聚變等離子體在國際熱核聚變實(shí)驗反應堆(ITER)等設施內更長(cháng)時(shí)間穩定運行奠定了堅實(shí)基礎。
ITER反應堆正在法國南部緊鑼密鼓地建造中,包括中國、美國、英國、日本、韓國和俄羅斯在內的數十個(gè)國家參與了該計劃。據悉,ITER最早將于2039年實(shí)現點(diǎn)火。
像WEST和EAST這樣的托卡馬克實(shí)驗裝置是最常見(jiàn)的核聚變反應堆。在這些裝置中,等離子體被加熱到極高溫度,并被強磁場(chǎng)約束在一個(gè)形似甜甜圈的反應堆腔體內。
核聚變反應堆被譽(yù)為“人造太陽(yáng)”,因為它們產(chǎn)生能量的方式與太陽(yáng)如出一轍:通過(guò)熱量和壓力使兩個(gè)較輕原子融合為一個(gè)較重原子。由于太陽(yáng)內部的壓力遠超地球上反應堆內的壓力,因此科學(xué)家通過(guò)創(chuàng )造比太陽(yáng)高很多的溫度來(lái)彌補這一差距。
CEA團隊表示,盡管科學(xué)家在核聚變領(lǐng)域不斷取得進(jìn)展,但要讓核聚變技術(shù)在凈零排放領(lǐng)域“大顯身手”,仍需克服一些技術(shù)難題。此外,科學(xué)家還需要證明核聚變技術(shù)的經(jīng)濟可行性,以確保其能真正走向實(shí)用化。