聚变能可能是解决世界能源和环境问题的灵丹妙药,但众所周知,它总是离我们30年之遥。最近一系列的声明让人产生了希望,即时间线可能已经开始收紧。

这项技术具有巨大的潜力,因为它有望从丰富的燃料中产生大量的能量,这些燃料可以从海水中廉价提取。最重要的是,这个过程不会产生任何长寿命D放射性废物,不像传统的核电站。

问题在于找到了一种方法来控制同样的反应s联合国在地球上不是一件容易的事。然而现在,麻省理工学院的衍生产品英联邦核聚变系统(CFS)在完成了第一次能够到达一个核反应堆的磁铁测试后,已经朝着这个方向迈出了重要的一步场强为20特斯拉,是地球上有史以来最高的。

磁铁是控制核聚变反应堆最常用的方法,因为核聚变反应堆心脏的过热等离子体旋转球是由带电粒子组成的,这些带电粒子可以用磁场聚集起来。

大多数核聚变反应堆采用托卡马克设计,哪一个将等离子体限制在带大磁铁的环形圈和许多线圈上。A.把容器围起来。不过,不仅仅是任何磁铁都可以;大多数设计依赖于超导磁体,需要冷却到略高于绝对零度。

英联邦的s创新之处在于使用了一种新型的高温超导体,这种超导体不需要冷却到目前为止。这使得他们能够在更小的封装中获得更高的磁场。该公司表示,要使用低温超导磁体获得同样的功率,需要一个比它大40倍的装置。

这一突破是其发展的一个重要里程碑第一试验反应堆他们说,SPARC将于2025年上线。这将不会产生足够的电力,使其在商业上可行,但它使英联邦走上了超越迄今为止最成熟的核聚变项目的道路:核聚变国际热核实验反应堆(国际热核实验堆)。

国际热核聚变实验堆是一个多国合作项目,其目标是在2035年前展示一个聚变反应堆,该反应堆能够产生比它所使用的更多的能量。t最近取得了重大进展,将其主磁体的第一部分交付至法国南部的项目现场。

磁铁是用低温超导体制成的。t预计仅能达到13特斯拉,但在完全建造和安装后,它的尺寸将为60英尺乘14英尺足以举起航空母舰.s该项目背后的科学家说,该反应堆可能在2026年初上线,并与英联邦建立了一个照片库,成为第一个启动工作的聚变反应堆。

然而,这些远不是正在进行中的唯一核聚变发电项目。许多初创公司致力于核聚变近几年出现了,,仅在2020年,投资者就向该行业投入了3亿多美元,根据彭博社.

最近,该集团的领导者之一,通用核聚变公司宣布与英国政府达成协议在牛津郊外的国家原子能管理局校园内建造第一座试点发电厂。它的规模仅为商业可行设施所需规模的70%,但该公司还计划在2025年投产。

一般融合是放弃托卡马克设计的少数几个聚变项目之一,而是依靠一种称为磁化靶聚变的方法。这涉及到一种称为喷射器的装置,它基本上吹出等离子体的烟环,然后将其压缩到启动聚变反应的温度和压力。

还有一种更加奇特的方法最近的突破. 劳伦斯·利弗莫尔国家实验室国家点火设施的科学家们使用192个巨大的激光器在一个产生超过130万焦耳能量的氢气颗粒中引发聚变反应。这种反应只持续了100万亿分之一秒,但早期数据表明它是自我维持的。

不过,所使用的装置实际上是作为监测核武器的工具设计的,因此,重新设想它作为一个发电厂可能需要数十年的研究. 同样重要的是要记住,即使是更成熟的项目也只是试点工厂,距离产生有用的电力还有很长的路要走。

目前的大目标是“收支平衡”发电,其中权力从聚变反应中收集的能量大于用于为反应堆提供动力的能量。但是书写观察员,Arthur Turrell指出,商业上可行的核聚变装置可能需要产生30倍的能量。

考虑到即使是最早的试验设施的巨大成本和复杂性,核聚变电站在电网中占据重要地位可能还需要很长时间。但毫无疑问,核工业正显示出某种增长势头,我们很可能会看到本世纪末第一批核聚变反应堆开始涌现。

形象信贷:联邦核聚变系统

我是印度班加罗尔的一名自由科技作家。我感兴趣的主要领域是工程学、计算机和生物学,特别关注这三者之间的交叉点。

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