美国企业在受控核聚变领域研究取得进展

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 15:25:56
http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201512/t20151201_122550.htm

据美国《科学》杂志网站近日报道,位于美国加州的聚变能研究公司Tri Alpha最近取得了新的突破,有望在国际热核聚变实验反应堆(ITER)采用的大型托卡马克装置之外为受控核聚变能利用找到更为经济的技术路线。
   
Tri Alpha公司于1998年成立,目前有约150名雇员,吸引了来自高盛集团、微软创始人之一Paul Allen等多渠道的私人投资。该公司采用一项名为“场反向位形”(Field-Reversed Configuration,FRC)的技术,在一个长23米的管道两端利用粒子加速器发射高速等离子体,通过磁场控制在管道中部合并之后绕轴旋转,将动能转化为热能,旋转的等离子体自身形成的磁场理论上可以实现自约束。但由于等离子体的湍流造成粒子逃逸,此前的研究最多能使等离子体稳定维持0.3毫秒。在Tri Alpha最新的研究中,从旋转的等离子体边界切向注入高能粒子,可使等离子体保持稳定达5毫秒,并且有望将注入粒子的能量加大后继续延长稳定时间,从而达到产生热核聚变的临界条件。
   
达到热核聚变的临界条件还面临另外一项挑战,即提高等离子体的温度。传统氢同位素核聚变需要的温度是1.5亿摄氏度,是现在该项目可达到温度的10倍左右。但Tri Alpha使用的聚变燃料是氢-硼等离子体,达到聚变的温度需要30亿摄氏度,这意味着更加困难的挑战。之所以选择氢-硼作为聚变燃料是因为其聚变反应中不会释放中子,而只产生三个α粒子,有利于辐射防护和设备维护,更适用于商业聚变利用,这也是公司命名为Tri Alpha的原因。
   
这一成果获得了美国学界及企业界的广泛关注,虽然距实际利用核聚变尚有距离,但未来具有很大的发展潜力。原文网址:http://news.sciencemag.org/physi ... eactor-breakthroughhttp://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201512/t20151201_122550.htm

据美国《科学》杂志网站近日报道,位于美国加州的聚变能研究公司Tri Alpha最近取得了新的突破,有望在国际热核聚变实验反应堆(ITER)采用的大型托卡马克装置之外为受控核聚变能利用找到更为经济的技术路线。
   
Tri Alpha公司于1998年成立,目前有约150名雇员,吸引了来自高盛集团、微软创始人之一Paul Allen等多渠道的私人投资。该公司采用一项名为“场反向位形”(Field-Reversed Configuration,FRC)的技术,在一个长23米的管道两端利用粒子加速器发射高速等离子体,通过磁场控制在管道中部合并之后绕轴旋转,将动能转化为热能,旋转的等离子体自身形成的磁场理论上可以实现自约束。但由于等离子体的湍流造成粒子逃逸,此前的研究最多能使等离子体稳定维持0.3毫秒。在Tri Alpha最新的研究中,从旋转的等离子体边界切向注入高能粒子,可使等离子体保持稳定达5毫秒,并且有望将注入粒子的能量加大后继续延长稳定时间,从而达到产生热核聚变的临界条件。
   
达到热核聚变的临界条件还面临另外一项挑战,即提高等离子体的温度。传统氢同位素核聚变需要的温度是1.5亿摄氏度,是现在该项目可达到温度的10倍左右。但Tri Alpha使用的聚变燃料是氢-硼等离子体,达到聚变的温度需要30亿摄氏度,这意味着更加困难的挑战。之所以选择氢-硼作为聚变燃料是因为其聚变反应中不会释放中子,而只产生三个α粒子,有利于辐射防护和设备维护,更适用于商业聚变利用,这也是公司命名为Tri Alpha的原因。
   
这一成果获得了美国学界及企业界的广泛关注,虽然距实际利用核聚变尚有距离,但未来具有很大的发展潜力。原文网址:http://news.sciencemag.org/physi ... eactor-breakthrough
美国三阿尔法能源投资公司利用场反向位形结构磁性约束,将球型过热气体在1000万摄氏度的超高温中稳定保持了5毫秒,首次证明能将这种过热气体保持在稳定状态,使其温度高达到足以维持核聚变反应的程度。
新型聚变反应堆十年内或可商用:能源无穷无尽

核心提示:美国麻省理工学院科学家近日声称,他们已经设计出一种可实现商业规模应用的新型核聚变反应堆,并将其命名为“ARC”。研究人员认为,“ARC”核聚变反应堆建成后可提供无穷无尽的能源,这一目标可在十年内得以实现。



“ARC”核聚变反应堆剖面图。虽然体积更小,造价更低,但“ARC”核聚变反应堆依靠强大的新型磁铁技术,能够产生比其它大型核聚变反应堆更多的能量输出。



托卡马克式反应堆是所有最有前途的核聚变反应堆之一。托卡马克式系统是一种像油炸圈饼样的环形真空室。燃料在其中被加热到1.5亿摄氏度以上,形成炽热等离子体。



“ARC”核聚变反应堆剖面图。虽然体积更小,造价更低,但“ARC”核聚变反应堆依靠强大的新型磁铁技术,能够产生比其它大型核聚变反应堆更多的能量输出。



“ARC”核聚变反应堆外观形似油炸圈饼,与电影《钢铁侠》中托尼-斯塔克所使用的核反应堆很像。

新浪科技讯 北京时间8月20日消息,据国外媒体报道,美国麻省理工学院科学家近日声称,他们已经设计出一种可实现商业规模应用的新型核聚变反应堆,并将其命名为“ARC”。研究人员认为,“ARC”核聚变反应堆建成后可提供无穷无尽的能源,这一目标可在十年内得以实现。

据科学家介绍,“ARC”核聚变反应堆是一种托卡马克式系统,即系统形似油炸圈饼。新型核聚变反应堆将能够比以往其它设计方案中更大型反应堆提供更多的能量,比如电影《钢铁侠》中托尼-斯塔克所使用的核反应堆。

“ARC”核聚变反应堆利用氘和氚两种氢原子。科学家首先将氘和氚注入到反应堆的安全壳内,然后为其提高能量使得电子脱离宿主原子,形成等离子体,这一过程会释放巨大的能量。科学家表示,如果这一技术能够得以完善,它将能够提供无穷无尽的能量,从此彻底解决全球能源危机。

托卡马克式反应堆是所有最有前途的核聚变反应堆之一。托卡马克式系统是一种像油炸圈饼样的环形真空室。燃料在其中被加热到1.5亿摄氏度以上,形成炽热等离子体。然后利用超强磁场驱动等离子体离开安全壳内壁。在安全壳的周围有一圈超导线圈,负责产生超强磁场。然而,到目前为止,这种线圈是所有核聚变反应堆设计方案中的一大技术瓶颈。

“ARC”核聚变反应堆与其它的托卡马克式系统稍有不同,因为它采用了一种可商业应用的新型超导体,这种超导体由稀土钡铜氧材料制成。通过这种线圈可以产生更为强大的磁场,能够更好地约束超热等离子体,让反应堆体积更小、造价更低、建造更容易。


“ARC”新型核聚变反应堆可用于核聚变的基础研究,也可以作为核聚变电厂的原型。据研究人员介绍,随着磁场能量的提升,核聚变产生的能量成四次方倍增。这就意味着,磁场能量提高一倍,产生的聚变能量将提高16倍。麻省理工学院研究团队成员布兰顿-索尔博姆解释说,“磁场能量的任何一点点提升,将为你带来巨大的收获。”虽然这种新型超导体并不能将磁场能量提高到两倍。但是,它们的磁场强度足以将核聚变产生的能量提高到标准超导技术的10倍。这种巨大的进步将促进反应堆设计方案的优化和改进。

目前,世界上最强大的聚变反应堆是ITER(国际热核实验反应堆),位于法国,目前正在建造中。该反应堆的建造预算大约为400亿美元。“ARC”核聚变反应堆是一个500兆瓦的反应堆,直径约为“ITER”反应堆的一半。“ARC”的大半径为3.3米,小半径为1.1米。尽管尺寸和磁场强度不同,但“ARC”与“ITER”物理原理完全一致。

根据目前的设计方案,“ARC”核聚变反应堆产生的能量将是维持它运行的所需能量的大约三倍。不过,索尔博姆认为,随着系统的改进,这一倍数将是五到六倍。目前,还没有任何反应堆能够产生如此高的能量。因此,研究团队认为,这将是核聚变技术的一大突破。这样的反应堆,仅仅一台所产生电能就足以满足10万人的日常使用。研究团队表示,在五年内,将有大小和复杂度近似的装置面世。

托卡马克能源公司首席执行官大卫-金汉姆表示,“核聚变能源将是22世纪地球上最重要的能源之一。”

http://tech.sina.com.cn/d/i/2015-08-20/doc-ifxfxzzn7610044.shtml
@1771964382
这一目标可在十年内得以实现。

感觉有点扯淡  
又不是第一个吹牛的,10年后谁还记得他们吹了这个牛。。。
QGP 发表于 2016-4-16 22:01
又不是第一个吹牛的,10年后谁还记得他们吹了这个牛。。。
问题是,人家不去管十年后怎么样,只要现在名噪一时就OK了!
去年骡马不是吹造出聚变堆了吗?现在咋不啃声了
就个骗钱的玩意儿
laopiaoke 发表于 2016-4-17 23:25
去年骡马不是吹造出聚变堆了吗?现在咋不啃声了
人家正在扩建年产一千万台的厂房
黄鹤楼上看 发表于 2016-4-18 00:54
就个骗钱的玩意儿
不提三重积,只说任意一个或者两个参数的都是骗子
SayUSayMe 发表于 2016-4-18 01:14
人家正在扩建年产一千万台的厂房
......黑的漂亮~~
可控核聚变神马的……希望是我有生之年吧……
这贴教主会进来吗?  居然敢说米国聚变技术比日爹还厉害
十年内,这NB吹的。。。。
由精明的商业投资人支持的项目,常常比官僚机构支持的项目更靠谱。
约束时间还短着呢
rolltide 发表于 2016-4-19 13:08
由精明的商业投资人支持的项目,常常比官僚机构支持的项目更靠谱。
这可未必,商业投资人虽然精明,但大多不具备足够的科学素养。

冷聚变项目还不是有吸引了几千万美元的商业投资的事么。

商业投资人很奇怪的,有时候,正确的东西不能说服他们,他们反而喜欢凭着直觉去相信那些会说服人的人搞的项目。
rolltide 发表于 2016-4-19 13:08
由精明的商业投资人支持的项目,常常比官僚机构支持的项目更靠谱。
你统计过失败的案例没?拿数字来支持你的结论。。。当然你可以把失败的都归结为他们不精明。。。
QGP 发表于 2016-4-19 23:52
你统计过失败的案例没?拿数字来支持你的结论。。。当然你可以把失败的都归结为他们不精明。。。
由精明的商业投资人支持的项目,常常比官僚机构支持的项目更靠谱。

这句话就是正确的废话