老化反应堆在最后一次欢呼中创下新的聚变能量记录

老化反应堆在最后一次欢呼中创下新的聚变能量记录

经过 40 年的核聚变里程碑,欧洲联合托卡马克反应堆 (JET) 设施终于在 2023 年 12 月关闭——但这并非没有打破纪录的最终成就。周四,这座开创性的托卡马克反应堆的代表证实,其最后一次实验仅在五秒钟内就产生了 69.26 兆焦耳的能量。这比 JET 之前的世界纪录高出 10 兆焦耳以上,是 1997 年首次达到的 22 兆焦耳峰值功率水平的三倍多。

[相关:世界上最大的实验托卡马克核聚变反应堆已经投入运行。]

JET 反应堆位于英国牛津郡,于 1983 年开始运营,旨在让世界更接近可持续、经济可行的核聚变生产。核裂变通过分裂原子释放出大量能量,而核聚变则需要在 1.5 亿摄氏度以上的温度下将氚和氘等原子撞击在一起,产生氦等离子体、中子和大量能量。太阳——以及其他所有恒星——本质上都是巨大的天体核聚变反应堆,因此,在地球上模拟这种能量的一小部分,就可能彻底改变能源行业。

第一个托卡马克反应堆(即“带磁线圈的环形反应室”的缩写)于 1958 年在苏联投入使用。托卡马克反应堆类似于一个巨大的、极其高科技的轮胎,里面装满了氢气燃料,然后通过磁线圈高速旋转。它在反应室周围旋转的力量将原子电离成氦等离子体。

虽然全球有多个设施可以进行核聚变反应,但成本仍然极其高昂。例如,JET 去年 12 月创下的记录仅用五秒钟就达到了历史最高能量水平——但 69 兆焦耳的能量仍然只够加热几个浴缸的水。

即使是最乐观的现实主义者也估计,可能还需要 20 年(至少)才能让经济实惠的核聚变能源成为可行的选择。与此同时,其他人则认为,有用的核聚变反应堆永远不是一个经济上可行的解决方案。目前,仅仅启动一个核聚变反应堆就需要花费数十万美元,更不用说无限期地维持其过程了——由于技术尚未成熟,没有人能做到这一点。除此之外,今天的气候紧急情况不能等到二十年或更长时间后才找到解决方案。但是,如果社会真的让核聚变反应堆成为一种真正的可持续替代方案,那么这在很大程度上要归功于 JET 在其四十年的服务中所取得的一切成就。

英国核能与网络事务大臣安德鲁·鲍伊周四在接受英国广播公司采访时称,JET 的最后一次实验是该反应堆的“绝唱”,它将推动世界“比以往任何时候都更接近聚变能”。
随着 JET 永久关闭,世界上最大的核聚变反应堆现在是位于东京北部的日本六层楼高的 JT-60SA 托卡马克。尽管 JT-60SA 于 2023 年 12 月投入使用,但如果一切按计划进行,它不会长期保持这一头衔。它的欧洲兄弟国际热核聚变实验反应堆 (ITER) 计划于 2025 年某个时候投入使用——尽管该项目并非一帆风顺,也曾出现过困难和延误。

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