德國升級改造世界最大的仿星器聚變裝置(資料圖)
新華社柏林7月6日電 德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所6日說,世界最大的仿星器受控核聚變裝置“螺旋石7-X”已于今年3月成功完成第一輪實驗,目前正在升級改造,預計4年后可實現(xiàn)等離子體脈沖持續(xù)時間30分鐘的目標。
顧名思義,仿星器就是對恒星的模仿,是一種受控核聚變裝置。按設計,仿星器通過模仿恒星內(nèi)部的核聚變反應,將等離子態(tài)的氫同位素氘和氚約束起來,并加熱至1億攝氏度左右發(fā)生核聚變,以獲得持續(xù)不斷的能量。
位于德國東北部城市格賴夫斯瓦爾德的“螺旋石7-X”裝置在2015年12月開始運行,至2016年3月結(jié)束第一輪實驗,成功制造出氦和氫等離子體。同時,經(jīng)過2000多次實驗,氫等離子體脈沖持續(xù)時間也從最初的半秒達到6秒。
研究人員介紹,利用4兆瓦的微波加熱裝置,等離子體反應器內(nèi)溫度迅速升高,電子溫度達到1億攝氏度,離子溫度也升至1000萬攝氏度。
研究人員說,第一輪實驗結(jié)果超出預期,他們對此非常滿意。目前,等離子體反應裝置正在升級改造,預計2017年中結(jié)束,屆時“螺旋石7-X”有望能夠承受更高溫度并將等離子體脈沖維持10秒。按計劃,經(jīng)多次升級,大約4年后可實現(xiàn)等離子體脈沖持續(xù)30分鐘。
“螺旋石7-X”由德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所承建,項目投資超過10億歐元,耗時9年的設備組裝工作直至2014年才完成。
受控核聚變是解決未來能源問題的方案之一。但應用核聚變的難度在于,要讓超高溫的等離子體“受控”,否則就可能變成氫彈爆炸。仿星器是目前較有希望的受控核聚變裝置類型之一,中美等國還在研究托卡馬克等其他類型的受控核聚變裝置。