核聚變可控技術成功實現


核聚變可控技術成功實現

文章插圖
美國普林斯頓大學的研究人員發現了控制核聚變的新方法,帶來了核聚變控制技術的新突破 。
大部分核聚變都是用輕元素的等離子體作為燃料 。這些材料的溫度可以達到和太陽一樣的高溫,不穩定,難以控制 。其中一個主要因素是反應堆中磁島的增長,這將冷卻等離子體或導致等離子體能量的突然釋放,以破壞聚變設施 。
【核聚變可控技術成功實現】最近發表在等離子體物理學雜志上的一項研究稱,利用射頻波干擾磁島的生長和等離子體的流動,結合溫度的波動,進一步加強了穩定效應 。
核聚變設施,如托卡馬克反應堆,依靠強磁場將高溫等離子體導入內部,使其在反應堆內游動而不接觸反應堆壁,從而使核反應在高溫下進行 。但是磁場也有危險的一面 。當等離子體游動時,磁場會形成一個氣泡狀的結構,稱為磁島 。
磁島一旦干擾等離子體游動,就會導致反應堆溫度降低,需要幾天甚至幾個月才能恢復 。等離子體也可能損壞托卡馬克設施,修復也是一項艱巨的任務 。
早在1974年,科學家就發現了這個問題 。四十六年后,磁島問題仍然是托卡馬克技術發展的主要瓶頸之一 。
20世紀80年代,研究人員首次提出可以通過發射無線電波來穩定等離子體 。在這項新研究中,新一代研究人員發現,通過結合輕微的溫度變化,可以鞏固無線電頻率波的穩定性 。

    推薦閱讀