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英擬建世界首座核聚變電廠

作者:admin 发布日期: 2019-10-17 二維碼分享

  科技日报北京10月14日电 (记者刘霞)据英国《自然》杂志近日报道,英国政府近日宣布,将投资两亿英镑(2.48亿美元)建造全球*商用核聚变发电厂,希望到2040年实现核聚变能源生产的商业化。

  核聚變反應就是兩個較輕的原子核聚合成一個較重的原子核時,質量虧損,釋放出能量的過程。太陽內部進行的就是氫氦聚變過程。聚變能具有資源無限、不汙染環境、不産生高放射性核廢料等優點,一直被描述爲能源領域的“聖杯”。但目前,還沒有反應堆能實現反應中産生的能量超過點燃反應所需要的能量,目前正在法國南部進行的“國際熱核聚變實驗堆”(ITER)項目旨在于2035年實現這一目標。

  而英國更進一步,建造可以利用核聚變發電的電廠——“能源生産用球形托卡馬克”(STEP)。在接下來的4年中,庫勒姆聚變能源中心的科學家將爲STEP設計詳細方案,該發電廠預計能産生數百兆瓦的淨電能,並擬21世紀40年代初開始運行。整個項目預計將耗資數十億英鎊。

  像ITER一樣,STEP也將基于“托卡馬克”設計——使用磁場限制氫的重同位素氚和氘的等離子體,讓其在極端高溫和高壓下相互融合,産生聚變能。不過,ITER的托卡馬克是甜甜圈形狀的裝置,而STEP則將這些超熱的氣體置于更緊湊的蘋果核形狀的裝置中。此外,STEP的尺寸更小(全長約10米)。科學家們認爲,縮小尺寸可以降低制造成本。但縮小尺寸也會帶來問題,比如,如何在更小的表面積上管理等離子體的極端熱量等。麻省理工學院的等離子體物理學家安妮·懷特說,制造更緊湊的托卡馬克裝置是一個冒險的選擇。ITER的托卡馬克裝置問題應該不大,因爲它的設計已被廣泛研究,但球形托卡馬克裝置還有許多未知數,“這意味著存在更多風險。”

(責編:杜燕飛、初梓瑞)

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