來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-3-15 17:32:44
2023年世界十大科技進(jìn)展新聞
全球最大實(shí)驗(yàn)性核聚變反應(yīng)堆開始運(yùn)行

全球最大實(shí)驗(yàn)性核聚變反應(yīng)堆開始運(yùn)行
圖片來源:NATIONAL INSTITUTES FOR QUANTUM SCIENCE AND TECHNOLOGY

  2023年12月1日,歐洲聚變能組織(F4E)發(fā)布消息稱,歐洲和日本共同建造和運(yùn)營的核聚變反應(yīng)堆JT-60SA正式投入運(yùn)行,人類向?qū)崿F(xiàn)“人造太陽”又邁進(jìn)了一步。

  JT-60SA反應(yīng)堆始建于2007年,2020年完成組裝,2023年10月23日點(diǎn)火成功。其位于日本量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(QST)那珂研究所,由一個(gè)甜甜圈形狀的托卡馬克容器組成,其中裝有加熱至2億攝氏度的旋轉(zhuǎn)等離子體,被視為世界上最先進(jìn)的托卡馬克,其啟動(dòng)運(yùn)行是核聚變歷史上的一個(gè)里程碑。

  JT-60SA反應(yīng)堆是歐盟和日本的聯(lián)合建設(shè)項(xiàng)目,是國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃(ITER)的先行項(xiàng)目,其成果將會(huì)反映到ITER中,并將用于未來核聚變?cè)投训慕ㄔO(shè)。JT-60SA反應(yīng)堆的目標(biāo)是研究聚變作為一種安全、大規(guī)模和無碳的凈能源的可行性,使它所產(chǎn)生的能量比消耗的能量更多。這兩個(gè)項(xiàng)目的最終目標(biāo)都是使內(nèi)部的氫核融合成氦,以光和熱的形式釋放能量,模擬太陽內(nèi)部發(fā)生的過程。

  核聚變是兩個(gè)輕原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核并釋放出巨大能量的過程,核聚變理論上可以提供幾近無限的能源。核聚變可以通過不同的方式進(jìn)行,其過程都比核裂變清潔得多,不會(huì)產(chǎn)生放射性廢物。如果實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的聚變反應(yīng),將大大減少甚至完全消除人類對(duì)化石燃料的依賴。

  此前,美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在聚變反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)了“凈能量增益”,這意味著該反應(yīng)產(chǎn)生的能量(3.15兆焦耳)比最初為反應(yīng)提供的能量(2.05兆焦耳)更多,這是一項(xiàng)重大成就。盡管核聚變的每一點(diǎn)進(jìn)展都會(huì)引起轟動(dòng),但未來的路還很長。■

 

 

《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年2月刊 封面)
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