中國核融合新紀錄,人造太陽電漿 7,000 萬度維持 17 分鐘

作者 | 發布日期 2022 年 01 月 07 日 18:30 | 分類 核能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


中國核融合設備「人造太陽」再傳好消息,位於安徽省合肥市的先進實驗超導托卡馬克實驗裝置(EAST)成功在攝氏 7,000 萬度高溫下維持 17 分鐘之久。

科學家們長年以來希望在地球上打造一顆能量媲美「太陽」的設備,但若要建造地球版恆星,首先必須要將電漿溫度提高並維持穩定才有機會,太陽核心大約攝氏 2,700 萬度,每秒將大約 6.2 億噸氫融合成 6.16 億噸氦,把 400 萬噸物質轉化成能量。

中國 EAST 設施過去已經將電漿溫度升高到攝氏 1.6 億度並持續 20 秒,並在 2021 年 5 月維持攝氏1.2 億度 101 秒,並在同年 12 月 30 日在 7,000 萬度保持 1,056 秒(17 分 36 秒)紀錄,過去沒有一個研究成功在高溫下維持 1,000 秒,中國科學院等離子體物理研究所龔先祖表示,最近的試驗為融合反應爐的運行奠定堅實的科學和實驗基礎。

中國是國際熱核融合實驗反應爐(ITER)7 成員中的一員,EAST 研究成果將支持 ITER 實現穩態高約束放電提供科學和工程實驗。

核融合設備之所以可以在高溫環境下不受損,主因是採用鎢和碳等超級耐熱材料,因此在破億高溫下也不至於熔化或是燒成焦焦脆脆的,而托卡馬克的核心區是形狀類似「甜甜圈」的真空區,在極大高溫與壓力下,真空區的氣態氫燃料會電分解、電離形成電漿,這些電漿會集中到中央,盡量遠離內部牆壁,且這些超高溫電漿通常在接近內壁前就會迅速消散。

不過無論如何,要把一個試驗中的研究搬出實驗室、真正投入使用,還需要許多時間以及金錢,尤其由美國、歐洲、中國、印度、日本、俄羅斯、南韓投入的 ITER 計畫已經被譽為人類有史以來最燒錢科學實驗和最複雜的工程,而實現目標所需的時間有時會比想像地還要久得多。

(首圖來源:EAST)