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德国进一步推动未来核电厂模型可控核聚变

时间:2019-02-10 09:11:57 来源: 诺亚娱乐注册 作者:匿名
德国的Wendelstein 7-X核反应堆可以大大提高核能利用效率。核聚变反应堆不排放二氧化碳,与核电厂目前使用的核裂变反应堆产生的核废料相比较少。放射性也将在短期内消失。 。 “星形”设计可能是未来最合适的核电站类型。 六十多年来,科学家一直梦想着将核聚变产生的巨大能量转化为清洁,取之不尽的能源。然而,无法控制的核聚变已成为最大的问题。现在,经过德国马克斯普朗克研究所等离子体物理研究所(IPP)的努力,这个梦想很快就会实现。 上周,美国《科学》每周新闻称,经过一年的测试,科学家们正试图在今年11月底之前投入使用世界上最大的“星形”—— Wendelstein7-X。 正如太阳能的产生取决于核的聚变反应一样,仿星器本质上是一种核聚变反应研究装置。通过模拟恒星内部的连续核聚变反应,伪恒星结合等离子体氢同位素氘和氚并将其加热至1亿摄氏度的温度以融合以获得连续能量,这最终有助于人类获得核核。有效利用融合释放能量。 位于德国东北部格赖夫斯瓦尔德的Wendelstein 7-X反应堆有一个高度约为3.5米,总宽度约为16米的磁性线圈组件。它耗时110万小时,投资约10亿欧元。它于2014年完成。最重要的是,它可以连续超过30分钟连续超高温等离子体。 实现对超高温等离子体的长期限制的能力是反应堆设计的关键,这意味着是否可以控制核聚变。 根据作者的解释,夏晓彤控制核聚变意味着可以控制核聚变的开启和关闭,核聚变的反应速度可以随时控制。 简单来说,它也是一种可燃物质。火药可以用来制造炸弹,它可以通过其高能爆发具有破坏性。同时,它还可以与杂质混合制成蜂窝煤,可以作为煤炉燃料缓慢释放能量。可以通过燃烧或熄灭来控制的秘密是蜂窝煤炉的炉门。它相当于核电站的基本原型,用核燃料替换蜂窝煤炉的燃料,燃烧沸水,并将沸水转化为蒸汽以驱动涡轮机发电。据德国科学家称,核聚变所需的燃料和铯在自然界中大量储存,而一公斤核聚变燃料产生的能量相当于11,000吨煤。此外,核聚变反应堆二氧化碳的不排放也比核电厂目前使用的核裂变反应堆的核废料少,放射性在短期内消失。 “星形”设计可能是未来最合适的核电站类型。 “全球能源需求正在增长,我们必须探索获取能源的所有可能性。 Wendelstein 7-X是世界上最大的卫星设备,可以帮助我们扩展对核聚变的理解。我们希望通过这些实验找到长期的节能。可持续供应的新方法。“德国联邦教育和研究部长Johanna Wanka在安装完成仪式上说。 除了Wendelstein 7-X反应堆之外,马克斯普朗克研究核聚变物理原理的研究所目前在慕尼黑附近的Garching运营托卡马克装置,该装置也允许马克斯普朗克。成为世界上唯一拥有两种不同类型融合设备的研究机构。 Tokmak装置是目前核聚变领域最常见的设计。它的典型外观是一个中空的金属隔间,带有空心蛋糕甜点。当加入的燃料被加热到超过1500万摄氏度的温度时,将产生超高温等离子体。 但是,Tokmak的设计存在安全隐患。它使用两组强大的磁铁来提供等离子限制。磁铁放置在真空室内部和装置内部,以驱动真空室中的等离子体运动。然而,这导致器件的内部磁场强度高于外部,这可能导致器件内的等离子体冲向器件的外壁并与电子结合而再次成为原子。一旦电流或磁场中断,将对整个反应堆造成损害并影响安全性。 相比之下,Wendelstein 7-X反应器的一个优点是它可以克服Tokmak设备设计中的安全缺陷。在该装置中,等离子体使用由外部磁线圈产生的扭曲磁力线来抑制内部运行的等离子体,从而消除上述安全隐患。此外,高温等离子体的持续时间是Wendelstein 7-X反应器的另一个优点。 Wendelstein 7-X反应器对高温等离子体的连续约束时间为30分钟,远远高于Tokemark的最高记录6分30秒。较短的约束时间将使Tokemark设备比输出更节能。 然而,一些专家告诉在线新闻网站BI,他们怀疑Wendelstein 7-X与等离子体的结合时间。 “世界正在等待Wendelstein 7-X的最终装订时间,现在是时候证明它了,”普林斯顿等离子体物理实验室负责人David Gates在《科学》周刊上说。