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发布日期：2024-07-12 作者：华体会
核聚变反映已经经降服了两个要害障碍——提高档离子体密度及连结浓厚等离子体，以到达发电所需的“最好点”。这是迈向核聚变发电的又一里程碑，只管实现商用反映堆可能还有需要数年时间。相干论文4月24日发表在《天然》。
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DIII-D托卡马克反映堆内部。图片来历：Rswilcox (CC BY-SA 4.0)
今朝，人们正于摸索的实现核聚变发电的重要路子之一是利用托卡马克反映堆。这是一种“甜甜圈”外形的真空装配，外面环抱着磁线圈。它借助强盛的磁场，将等离子体加热到数亿摄氏度的极高温度，甚至比太阳还有热，以到达核聚变的目的。
人们一直认为存于一个临界点，即格林沃尔德极限。假如试图提高燃料密度，跨越这个临界点时，等离子体就会离开磁场的约束，四散逃逸，从而可能毁坏反映堆。而提高密度对于提高产量至关主要，由于试验注解，托卡马克反映堆的产量与燃料密度的平方成正比。
此刻，美国通用原子能公司的Siye Ding及同事证实，有一种要领可以提高档离子体密度，且可以或许实现高约束稳态运行。使用这类要领，他们乐成使DIII-D国度聚变举措措施托卡马克反映堆于平均密度比格林沃尔德极限超出跨越20%的环境下，运行了2.2秒。虽然以前已经经打破了这一“关卡”，但不变性较差、连华体会体育app续时间较短，并且此次的要害指标是，能量约束加强因子H98(y,2) 1。
英国贝尔法斯特女王年夜学的Gianluca Sarri注释说，H98(y,2)显示了磁场对于等离子体的约束水平，数值为1或者以上象征着等离子体被乐成固定于适量的位置。
“假如此刻最先体现出某种稳态运行，就能够一直处在最好状况。”Sarri说，“此次试验是于一台小型装备上完成的，假如把成果推广到更年夜的装备上，就能够于很长一段时间内提高功率、实现增益。”
此次DIII-D试验依靠在多要领交融，这些要领自己其实不新鲜，但交融起来好像颇有远景。DIII-D等离子体室的外半径只有1.6米，今朝还有不知道一样的要领是否合用在国际热核聚变试验反映堆（ITER）。这是法国正于设置装备摆设的下一代托卡马克，半径将到达6.2米。
“此次试验对于将来的核聚变发电来讲是个好兆头。”Ding说，“很多反映堆设计要求同时具备高约束及高密度。从试验上讲，这是第一次实现这一点。”
Ding暗示：“下一步耗资巨年夜，今朝研究正于朝着很多差别的标的目的成长，我但愿这篇论文有助在集中全世界的努力。”
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07313-3
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