法国西部聚变反应堆创造新的聚变记录

• 法国南部的一座聚变反应堆实现了清洁、无限能源的重要里程碑。
• 聚变反应堆 WEST 产生了超热等离子体，并持续了创纪录的 6 分钟。
• 该实验为称为 ITER 的大型聚变反应堆奠定了基础。

法国南部的一座名为 WES​​T 的聚变反应堆刚刚实现了一个重要的里程碑，使我们更接近清洁、可持续、近乎无限的能源。

参与该项目的新泽西州普林斯顿等离子体物理实验室的科学家今天宣布，该设备创造了一种称为等离子体的超热材料，其温度可连续 6 分钟达到 9000 万华氏度（5000 万摄氏度）。

最终目标是维持超热等离子体数小时，但 6 分钟对于 WEST 等设备来说是一个新的世界纪录。 其他类似于 WEST 的核反应堆也产生了更热的等离子体，但它们的持续时间不长。

WEST就是所谓的托卡马克。 它是一个甜甜圈形状的聚变反应堆，大小相当于一个 8 乘 8 英尺的房间，天花板高 8 英尺，能够产生与太阳相同类型的能量。 这就是为什么科学家有时称这些机器为“人造太阳”。

PPPL 高级项目负责人路易斯·德尔加多-阿帕里西奥 (Luis Delgado-Aparicio) 告诉《商业内幕》：“我们正在努力做的是在地球上创造一个太阳。” “这非常非常具有挑战性，”他说，但这一新记录表明他们正朝着正确的方向前进。

太阳靠核聚变（原子核结合并释放能量）运行，不要与为当今核反应堆提供动力的核裂变过程（原子核分裂并释放能量）相混淆。

聚变能比我们今天拥有的任何形式的能源都更强大。 如果我们能够利用这种力量，它可以 生产 每公斤燃料的能量比化石燃料高出近 400 万倍。 另外，它是无碳的。

在这成为现实之前仍然存在重大挑战，这就是像 WEST 这样的实验反应堆发挥作用的地方。

虽然 WEST 不会用于生成融合 电力为家庭供电，这对于为未来商业反应堆奠定基础的研究至关重要。

WEST创造更多能源并为ITER奠定基础

WEST 与 ITER 有很多共同点，ITER 是附近一座在法国南部建造的反应堆， 建成后将成为世界上最大的能够自我维持燃烧等离子体的托卡马克装置。 创造这种自热混合物是将聚变的力量用于商业目的的关键一步。

但由于成本和技术的原因 挫折，尚不清楚ITER何时完成。 与此同时，其他设施正在进行实验，以找出如何最好地操作巨型反应堆。 其中包括西方。

德尔加多-阿帕里西奥说，这两个反应堆实际上是邻居，WEST 的实验直接适用于 ITER。

为了在地球上发生聚变， 燃料需要达到至少5000万摄氏度。 聚变发电面临的主要障碍之一是需要大量的能量来产生极端的温度，而且到目前为止，反应堆无法维持等离子体足够长的时间来获得可用于商业用途的剩余能量。 因此，目前聚变反应堆消耗的能量通常多于其产生的能量。

WEST 的最新突破也不例外。 然而，PPPL 在一份声明中报告称，与之前的尝试相比，它确实从聚变中产生了 15% 多的能量。 此外，等离子体的密度是原来的两倍，这是产生更多能量的另一个重要组成部分。

WEST 创纪录成功的关键：钨

WEST 正在帮助科学家测试建造聚变反应堆内壁的最佳材料，这并不容易，因为这些环境的温度可能比太阳中心高三倍以上。

最初，WEST 包含碳墙。 德尔加多-阿帕里西奥说，虽然碳很容易处理，但它也会吸收氚，这是一种稀有的氢同位素，可为聚变反应提供燃料。

“想象一下，你有一堵墙，它不仅是墙，而且是某种海绵，”他说，“一块吸收燃料的海绵。”

因此，2012 年，科学家决定测试托卡马克壁的另一种材料——钨——ITER 的一些主要部件将使用相同的材​​料。

由于钨具有耐热而不吸收氚的能力，德尔加多-阿帕里西奥认为它是托卡马克壁的理想材料。

也就是说，钨并不完美。 它的缺点之一是它会熔化并进入等离子体，污染等离子体。 反过来，这会抵消这个过程，辐射大量能量并冷却等离子体。

因此，为了优化系统，科学家需要了解钨的行为以及与等离子体的相互作用的准确程度。 这就是研究人员正在利用 WEST 所做的事情。

例如，PPPL 的团队修改了诊断工具 他们在 WEST 的最新实验中使用了它。 该工具帮助团队准确测量等离子体的温度，以更好地了解钨如何从设备壁迁移到等离子体。

德尔加多-阿帕里西奥说：“我们可以检测它如何在内部移动，我们可以跟踪它，我们可以研究它在机器内部的传输，”这可能有助于建立未来的方法，以保持等离子体不含杂质，例如可以冷却的钨团。 。

“现在我们了解了需要如何进行冷却，”他说，“这种经验将被输出到隔壁的 ITER。”

WEST 和 ITER 并不是唯一使用钨的反应堆。

例如，联邦聚变系统公司 (CFS) 正在其示范聚变反应堆 SPARC 中使用钨壁。 韩国的 KSTAR 拥有钨偏滤器，最近展示了 30 秒、1 亿度的等离子体。

钨是否被证明是开启商业聚变能源的关键还有待观察。

商业聚变能源可能还需要几十年的时间，但德尔加多-阿帕里西奥认为他们正在朝着“为人类提供能源的这一伟大目标”迈出步伐。

PPPL 表示将在几周内在同行评审期刊上发表实验结果。