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法國WEST托卡馬克裝置刷新等離子體維持時間紀錄

2025-02-20 10:32     來源:中國核技術網     核聚變 托卡馬克 核技術

2月12日,位于法國南部CEA卡達拉舍的WEST托卡馬克裝置成功地將等離子體維持了1337秒,這一成就標志著在核聚變研究領域的又一重要突破。WEST是EUROfusion聯盟的中型托卡馬克裝置之一,此次所創下的紀錄相比幾周前中國EAST裝置所保持的紀錄提高了25%。

等離子體溫度達到創紀錄的 5000 萬度

對于像ITER這樣的聚變反應堆來說,維持長時間的等離子體是實現聚變能商業化的關鍵一步。ITER的目標是將聚變等離子體維持幾分鐘,同時確保所有面向等離子體的組件能夠承受其強烈的輻射而不會發生故障或污染。WEST裝置此次實現的這一紀錄,為未來的聚變反應堆研發奠定了堅實的基礎。

CEA的研究人員表示,他們將繼續努力,在接下來的幾個月里實現更長的等離子體持續時間,總和可達數小時。同時,他們還將嘗試將等離子體加熱到更高的溫度,以更接近聚變等離子體中預期的條件。

WEST,由CEA運行的托卡馬克

WEST裝置作為CEA的一個重要設施,得益于該委員會數十年來在托卡馬克研究方面的豐富經驗。它吸引了來自世界各地的研究人員,他們利用WEST的關鍵特性,特別是其超導線圈和主動冷卻組件,來實現長持續時間的等離子體。

法國原子能委員會基礎研究主任Anne-Isabelle Etienvre評論道:“WEST通過注入2兆瓦的加熱功率,成功地將氫等離子體維持了20多分鐘,實現了一項新的關鍵技術里程碑。實驗將繼續進行,功率將會增加。這一優異的成果使WEST和法國社會能夠引領ITER未來的使用。”

核聚變作為一種以控制自然不穩定等離子體為最終目標的技術,與核裂變相比具有更多的優勢和潛力。它不僅消耗的資源和燃料更少,而且不會產生長壽命放射性廢物。然而,要實現核聚變能的商業化應用,還需要克服多個技術難關,并證明其經濟可行性。

磁約束聚變是目前最先進的發電技術之一,其中等離子體被強磁場保持在環形體中并加熱直至氫核聚變。英國的JET裝置已證明約束聚變可在幾秒鐘內產生15兆瓦的聚變功率,但要想實現長時間的聚變反應,還需要更多的研究和努力。

法國作為WEST和ITER的所在地,擁有建造首座原型核聚變反應堆的良好條件。然而,考慮到大規模生產核聚變能所需的基礎設施和技術挑戰,該領域的研究人員仍需克服多個難關,以確保核聚變能在未來能夠為全球能源供應做出貢獻。



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