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核聚变探索造成重大打击,“圣杯”能源可能会推迟数年

放大字体  缩小字体 来源:小编 2024-04-25 16:44  浏览次数:91 来源:http://www.fstts.cn/    

核聚变技术有朝一日可能为全球数百万人提供无限的清洁能源,但在一个领先的国际项目的老板警告可能会推迟之后,核聚变技术的部署竞赛似乎面临重大打击。就在几周前,美国宣布在解锁“圣杯”能源的任务中取得重大突破,一次反应消耗的能量最终低于反应堆测试产生的能量。

国际热核实验反应堆(ITER)是一个法国项目,由35个国家合作。这是全球最重要的核聚变项目之一,目的是证明核聚变可以大规模部署,让低碳、近乎无限的能源在未来为家庭和工业供电。

核聚变反应是将氢原子在超热等离子体中“融合”在一起,而不是将大原子分裂,在这个过程中产生大量的能量。

这和发生在太阳等恒星上的过程是一样的。但如果在地球上加以利用,它可能会提供无限的无碳能源,并在结束世界对化石燃料的依赖方面发挥重要作用。

ITER是法国的一个项目,已经酝酿了几十年。但多年来,它面临着一系列技术挑战和成本问题。该项目最初设定的目标是在2025年之前创造出一种等离子体来进行粒子分裂反应。

Nuclear fusion

部署核聚变的努力正面临挫折

Plasma

该项目设定的目标是在2025年制造出一种等离子体来进行粒子分裂反应

但今年9月成为该项目的总干事的彼得罗·巴拉巴斯基(Pietro Barabaschi)表示,这一最后期限将不得不推迟。

他在参观工厂时告诉法新社,目标日期“从一开始就不现实”,并补充说,两个主要问题也导致了这一疑似延迟。

第一个问题是,在19米× 11米(62英尺× 36英尺)的安装室中,焊接块的接头尺寸不正确。

另一个问题涉及隔热层的腐蚀痕迹,隔热层是用来保护外界免受核聚变过程中产生的惊人热量的影响。

Sun

核聚变是发生在太阳等星体上的相同过程

巴拉巴斯基警告称,解决这些问题“不是几周的问题,而是几个月、甚至几年的问题”。不过,他指出,新的时间表将在今年年底前确定。它可能涉及一些变化,以限制预期的成本超支,并符合法国核安全局的安全规定。

主要核项目的老板也希望ITER能够弥补延误,因为它正在加速进入计划于2035年的完整阶段。

如前所述,这是在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家在国家点火设施(NIF)实现了具有里程碑意义的聚变反应之后。

在一次实验中,科学家们使用了2.1兆焦耳的能量来创造聚变反应的条件,从反应中获得了近3兆焦耳的能量。这代表了一个重大突破,因为地球上没有其他已知的聚变反应产生的能量超过用于创建实验的能量。

Pietro Barabaschi

ITER首席执行官Pietro Barabaschi

Fusion reactor

ITER是35个国家的合作项目

劳伦斯利弗莫尔实验室主任Kimberly Budil博士说:“这对我们利弗莫尔的团队、我们的合作者、学术界以及美国和国外的实验室来说是一项历史性的成就……他们确保了我们能够达到这一时刻,即使当时情况很艰难。”

“点火是第一步,是真正具有里程碑意义的一步,为高能量密度科学和聚变研究的转型十年奠定了基础。”

但Budil博士警告说,在商业化之前还有很长的路要走,他补充说:“不仅在科学上,在技术上都存在非常重大的障碍。

“这是一个点火胶囊,一次。要实现商业核聚变能源,你必须能做很多事情。你必须能够每分钟产生许多聚变点火事件,你必须有一个强大的驱动系统来实现这一点,所以可能需要几十年。”

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