麻省理工学院10月14日在官网宣布,麻省理工学院等离子体科学和聚变研究中心的科学家和工程师又向受控核聚变的实现迈进了一大步,该校离子体科学和聚变研究中心的Alcator C-Mod托卡马克聚变堆在最后一次实验中创造了一项世界纪录——Alcator C-Mod的等离子体压强超过了2个大气压。高压等离子体是实现可控核聚变的关键因素,这个记录将该装置自己于2005年创下的最好成绩又提高了15%。


Alcator C-Mod项目的负责人、资深科学家厄尔·马尔马(Earl Marmar)将在今天日本东京举行的国际原子能机构聚合能大会(IAEA Fusion Energy Conference)上公布实验结果的具体数据。



▲可控核聚变一旦实现,人类将获得几乎取之不尽的、安全的、清洁的能源。以上视频展示了麻省理工退役的AlcatorC-Mod托卡马克核聚变实验装置的内部情况。在这位老兵退役之前的最后一个实验日中,它刷新了等离子体压强的世界记录。

 

由于具有无污染、原料几乎取之不尽(可以直接使用海水)、安全性高并且发生事故危害较小等优点,核聚变长期以来一直是人类渴望的“理想能源”。




50多年前,理论物理学家已经证明,若要在地球实现可控核聚变,那么等离子体必须满足三个条件:


  • 温度必须高于5千万摄氏度;

  • 必须在高压下保持稳定;

  • 必须被约束在一个特定的空间中。

 


等离子体加热实验






为什么MIT的AlcatorC-Mod反应堆对未来聚变能研究如此重要?视频来源:麻省理工核能科学和工程(MIT Department ofNuclear Science and Engineering)



高级偏向器试验(Advanced Diverter Experiment,ADX)是MIT的另一个项目,其大小和C-Mod相近,但设计却不同。ADX将帮助研究者掌握更多聚变环境下高温等离子体行为、等离子体与材料表面的相互作用以及结构材料的行为等,以便解决核聚变试验中遇到的关键问题。麻省理工学院现已经提请能源部给予ADX资助。

 

Alcator C-Mod实验室一角


年轻的创新主力

 

十年前,丹尼斯·怀特正是奔着核聚变项目来到麻省理工学院,或者更具体来说,怀特看到MIT的学生能在世界顶尖的聚变反应堆设备上学以致用、动手实践。


怀特现任麻省理工学院核科学与工程系主任,并兼任PSFC主任。他说:“如今,C-Mod一线试验人员大约1/3是学生,年轻人是创新的主力,他们反思旧理论并为聚变科学领域注入新的创新力量,他们引领着现代研究方法的发展。”

 

怀特团队的年轻化正表明了这一点,17个人中9个年龄都在40岁以下。怀特说:“新一代年轻的核聚变科学家的创新动力是无限的。仅仅在几年前,我们觉得还不能获得能源净产出。但好像突然间,我们就有了机会发明更简洁、高效的反应堆设备。”这实际上得益于新一代超导材料以及Alcator C-Mod开拓的新设计方法的发展,更加确定了使用高强磁场来实现聚变能源的优势

 

“这就是麻省理工学院伟大的原因。这里集聚这充满创造力的年轻人,这里赋予他们重新思考和大胆尝试的活力,驱动他们通过奉献和天赋让世界变得更加美好。并且,他们也做到了。”



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