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    社會新聞
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    這家公司要在2027年推出商用核聚變反應堆

    類別:社會新聞發布人:聯迪發布時間:2017-01-22

    一家名為Tri Alpha Energy(以下簡稱TAE)的美國公司剛剛獲得了5億美元的融資,將用來開發可以商用的核聚變技術,以徹底取代化石能源。

    由于核聚變燃料可來源于海水,所以核聚變的燃料幾乎是取之不盡。但是相比核裂變技術,要真正實現核聚變則要難得多。

    徹底取代化石燃料?這家公司要在2027年推出商用核聚變反應堆

    核聚變,是將兩個較輕的核結合而形成一個較重的核和一個很輕的核(或粒子)的一種核反應形式。如果要進行核聚變反應,首先就必須提高物質的溫度,使原子核和電子分開,處于這種狀態的物質稱為“等離子體”。但由于原子核帶正電,彼此間會互相排斥,所以很難使其彼此互相接近。若要克服其相斥的力量,就必須適當地控制等離子體的溫度、密度和維持時間,此三項條件缺一不可。

    此前,TAE的設備能夠讓熱等離子體在1000萬攝氏度的溫度下,穩定地保持5毫秒,如今這個數字已經達到了11.5。而1000萬攝氏度的溫度已經足以維持核聚變反應,這代表了熱核聚變技術一個可能的突破點。

    TAE稱,將使用這筆資金來改進設備,讓熱等離子體在更高的溫度環境下保持更長的穩態時間。他們預測,將在2027年推出世界上第一臺商用核聚變反應堆。

    徹底取代化石燃料?這家公司要在2027年推出商用核聚變反應堆

    TAE研究的是一種特定類型的聚變能:將氫原子加熱到30億攝氏度后(比太陽表面的溫度還要高),會產生由自由電子和帶電離子組成的等離子體。當等離子體中的離子相互碰撞融合時,就會結合成新的原子,并釋放大量的能量。

    雖然這是一個相對簡單的概念,但是最大的難題是需要將氣體加熱到如此高的溫度。目前,還沒有任何一種材料能夠承受如此高的溫度。

    多年來,為了解決這個難題,科學家們想出了兩個辦法:一種是慣性約束核聚變,縮短引爆的時間;另一種是磁約束核聚變,控制引爆的范圍。TAE使用后一種選擇技術。

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    TAE宣稱自己已經在反應堆的設計上有了突破:讓等離子體在長管型的設備中碰撞來產生熱量。

    根據《科學》雜志的報道,這個團隊將磁鐵圍繞在一個雪茄型的裝置上,用來發射不同角度的等離子束。

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    在高能粒子束的作用下,使得氫原子核硼原子能夠保持在等離子狀態?!罷饈且桓齪艽蟮哪煙?,但是他們似乎找到了控制的方法?!盩AE的競爭對手Energy/Matter Conversion Corporation告訴《科學》雜志。

    不過,TAE并未公開更多詳細的信息。但是《科學》雜志已經確認,TAE正在計劃打造一個核聚變管道,將能夠達到更高的溫度,并維持更長的時間。

    據報道,通過這種方法,科學家們曾將氣體加熱到1000萬攝氏度,并保持11.5毫秒,之所以沒有達到更高的溫度,是因為燃料用盡了。

    但是,這距離讓氫和硼發生熱核聚變所需的30億攝氏度的高溫仍然還有很大的差距。據雷鋒網了解,這個團隊準備利用獲得的5億美元來改進現有的設備——C-2U,計劃將其所能達到的溫度提高10倍。

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    目前人類已經可以實現不受控制的核聚變,如氫彈的爆炸,但是可控核聚變仍然處在實驗階段,要實現真正的商用還有很長的路要走。對于TAE能否依靠5億美元在2027年推出能夠商用的核聚變反應堆,這里要打上一個大大的問號。

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