开发紧凑型聚变发电站

美国核聚变科学家社区呼吁美国聚变研究的主要赞助者能源部(DOE)准备在2040年代建造一座原型发电厂,利用为太阳提供动力的核能工艺生产无碳电力。

ソース 報道

"社区迫切希望在能够影响气候变化的时间尺度上推进核聚变电站,"加州大学洛杉矶分校的核聚变物理学家特洛伊-卡特(Troy Carter)说,"我们必须要开始了。"

美国能源部的聚变能源科学(FES)主要资助磁约束聚变的研究,其中将离子化的气体或等离子体压缩并加热,直到原子核融合并释放能量。但它也支持等离子物理学方面的较小工作,例如使用大功率激光来重现恒星中的等离子。在接下来的十年中,世界各地的聚变研究人员可能会全力以赴完成并运行ITER,这是法国南部正在建设的国际聚变反应堆。ITER是一种称为托卡马克(tokamak)的巨大的甜甜圈形装置,力图显示至2030年代后期聚变产生的能量比加热和挤压等离子体所产生的能量还多。但超过200亿美元的成本对于实际的发电厂而言太高了。因此,在ITER之后,美国核聚变研究人员希望利用更先进的技术(例如整个托卡马克的超级计算机模拟,3D打印以及由高温超导体制成的电磁线圈)来建造一个更小、更便宜的电厂。

新的融合路线图确定了技术差距和填补这些差距的近期设施(请参阅原文清单)。麦迪逊威斯康星大学的融合物理学家斯蒂芬妮·迪姆(Stephanie Diem)说:“通过将‘发电厂’确定为目标,可以在支持该任务的领域引发更多的研究。“ 例如在聚变电站中,大量高能中子会使材料退化,因此报告呼吁开发一种基于粒子加速器的中子源来测试新的中子源。

预算可能会紧张。等离子体物理学家想要新设备和升级设备,例如一种模拟太阳风的设备,如改善SLAC国家加速器实验室的petawatt激光器,以创造高能等离子体,从而可以用实验室的X射线激光进行探测。

推动核聚能源研究,改变世界。

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