法国核聚变反应堆运行时间创纪录22分钟:WEST创等离子体维持新纪录,超中国EAST 25%
1,337秒:
这是法国南部一个叫CEA卡达拉舍的地方,有个叫WEST的托卡马克装置(你可以理解为一个超级厉害的实验机器,用来研究核聚变的),在2月12日那天,它成功让等离子体(一种超级热的气体状态)保持了这么长时间。
这个时间比几周前中国的EAST装置创造的纪录还要多25%呢!
对于像 Iter 这样的机器来说,达到这么长的持续时间(1,337秒)是一个非常重要的目标,因为它需要把聚变等离子体(一种超级热的气体)维持几分钟。最终目标是控制这种自然不稳定的等离子体,同时确保所有接触等离子体的部件能够承受它的高温和辐射,不会坏掉或者被污染。
WEST 是由法国 CEA 运营的一个托卡马克装置(一种研究核聚变的实验机器)。CEA 的研究人员希望通过 WEST 实现更长的等离子体维持时间,甚至达到几个小时,同时把等离子体加热到更高的温度,接近核聚变需要的条件。
WEST 是 CEA 的一个重要设施,得益于他们几十年来用托卡马克研究等离子体的经验。它欢迎来自世界各地的研究人员,利用 WEST 的特殊功能,比如超导线圈和主动冷却部件,来实现长时间的等离子体维持。WEST 是全球核聚变研究的一部分,其他重要的实验装置还包括英国的 JET(2023年底关闭)、日本的 JT-60SA、中国的 EAST 和韩国的 KSTAR,当然还有最重要的 ITER。
最近,WEST 用 2 兆瓦的加热功率将氢等离子体维持了 20 多分钟,这是一个新的技术突破。实验还会继续,功率也会增加。这个成果让 WEST 和法国在 ITER 未来的使用中处于领先地位。
核聚变有什么用?
核聚变是一种技术,目标是控制自然不稳定的等离子体来产生能量。与核裂变(现在的核电站用的技术)相比,核聚变消耗的资源更少,而且不会产生长寿命的放射性废物。
目前最先进的发电技术是磁约束聚变,就是用强磁场把等离子体控制在环形装置里,加热到氢核聚变的温度。英国的 JET 已经证明,这种技术可以在几秒钟内产生 15 兆瓦的聚变能量。
法国是 WEST 和 ITER 的所在地,有条件建造第一个核聚变反应堆原型。核聚变是一种利用核反应产生能量的技术,和核裂变以及其他中子技术有很多互补性。
不过,考虑到建造大规模核聚变发电设施需要的时间和基础设施,核聚变技术可能无法在 2050 年之前对实现“净零碳排放”做出太大贡献。还需要克服很多技术难题,并证明这种能源生产方式在经济上是可行的。