英国JET核聚变反应堆创下能源输出新世界纪录

科学家宣布，英国这座已有 40 年历史的聚变反应堆在其最终运行中创下了能源输出世界纪录，随后被永久关闭。

位于牛津郡的欧洲联合环面（JET）于 1983 年开始运行。运行时，它暂时是 太阳系最热点，达到1.5亿°C。

该反应堆此前的记录是2021年反应持续5秒，产生 59 兆焦耳热能。 但在 2023 年底的最终测试中，它超越了这一目标，仅使用 0.2 毫克燃料，维持反应 5.2 秒，同时输出功率达到 69 兆焦耳。

英国原子能管理局的米哈伊尔·马斯洛夫 (Mikhail Maslov) 在 2 月 8 日的新闻发布会上表示，这相当于 12.5 兆瓦的电力输出，足以为 12,000 个家庭供电。

今天的核电站依赖于 裂变反应，原子被粉碎以释放能量和更小的粒子。 融合 其作用相反，将较小的颗粒挤压在一起形成较大的原子。

聚变可以产生更多的能量，而不会产生任何结果 放射性的 裂变产生的废物，但我们还没有一种实用的方法在发电厂中利用这一过程。

JET 在等离子体中将氘和氚原子（氢的两种稳定同位素）结合在一起，产生氦气，同时还释放出大量能量。 这与为我们的太阳提供能量的反应相同。 这是一种被称为托卡马克的聚变反应堆，其中使用电磁铁环将等离子体容纳在环形中。

去年 10 月，科学家们在 JET 进行了最后一次氘氚燃料实验，其他实验一直持续到 12 月。 但该机器现已永久关闭，并将在未来 16 年内退役。

胡安·马修斯 英国曼彻斯特大学的教授表示，JET 在拆除时将揭露许多秘密，例如反应堆内衬如何因与等离子体接触而恶化，以及有价值的氚（每克价值约 30,000 英镑）嵌入在机器和设备中。可以恢复。 这将是未来研究和商业反应堆的重要信息。

“很高兴它能以一点点的繁荣而消失，”马修斯说。 “它有一段光荣的历史。 它已经服役了，他们也会在退役期间从中榨取更多信息。 所以这不是什么值得悲伤的事情； 这是值得庆祝的事情。”

JET 的更大、更现代化的替代品是位于法国的国际热核实验反应堆 (ITER) 即将完成 其首次实验将于 2025 年开始。

ITER建设项目副负责人蒂姆·卢斯在新闻发布会上表示，ITER将把发电量扩大到500兆瓦，甚至可能达到700兆瓦。

“这就是我通常所说的发电厂规模，”他说。 “它们处于发电设施所需的较低端。 此外，我们需要将时间尺度延长到至少 300 秒以获得高聚变功率和增益，但就能源生产而言可能长达一个小时。 因此，JET 所做的正是我们在 ITER 项目中要做的事情的比例模型。”

另一个采用相同设计的反应堆，韩国超导托卡马克高级研究（KSTAR）装置，最近成功维持了 在超过1亿°C的温度下反应30秒。

世界各地也在寻求其他创建工作聚变反应堆的方法，例如加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施。 它用极其强大的激光轰击燃料胶囊，这一过程称为惯性约束聚变，并成功释放出 几乎是投入能量的两倍。