三體網(wǎng)【宇宙印象專欄】（謝頓）在德國啟動目前世界上最大的核聚變裝置已經(jīng)全部就緒，馬克斯·普朗克研究所科學家研制的Wendelstein 7 x核聚變堆經(jīng)過監(jiān)管部門的批準，研究小組正準備啟動。根據(jù)設(shè)計方案，Wendelstein 7 x核聚變堆目前世界上最大的核聚變裝置，造價10億歐元，可存在出1億華氏度超高溫，是目前世界上最先進的核聚變裝置之一。核聚變裝置可模擬太陽的能量爆發(fā)，為宇宙飛船提供源源不斷的能量。
Wendelstein 7 x核聚變堆項目開始于1993年，經(jīng)過德國政府批準，建立在格賴夫斯瓦爾德學院。在建造之處，核聚變堆項目跌宕起伏，有錯誤的磁鐵安裝和意想不到的技術(shù)問題，導致工程出現(xiàn)延誤。
在W7-X的建設(shè)幾乎陷入了停頓狀態(tài)時，研究小組重新設(shè)計了反應(yīng)堆的多個部件，耗時近19年之久，超過110萬小時的施工，打造出目前最先進的磁線圈和超高溫流體腔室。近1億華氏度超高溫會在腔室內(nèi)進行循環(huán)，用磁場將其束縛，這是我們能夠想出的最佳方案。
核聚變裝置不同于依賴于原子裂變的常規(guī)核反應(yīng)堆，核聚變通過氘氚途徑產(chǎn)生能量，產(chǎn)生1億華氏度超高溫，其溫度主要來自等離子體。因此為了束縛住這些極高溫度的等離子體流，磁場的規(guī)模也非常龐大，重達50多噸的大磁鐵用來產(chǎn)生強大磁場。德國馬克斯·普朗克研究所科學家預計其運行時間至少30分鐘，能夠產(chǎn)生巨大的能量。普林斯頓等離子體物理實驗室科學家大衛(wèi)·蓋茨指出，目前全世界都在等待，啟動的時間就要來了。
氘和氚在運行時會被注入氣體密封裝置，從這里開始電火，加熱等效溫度接近1億華氏度，強磁場也會隨之開啟。這團超高溫等離子體會在磁場力的作用下進行規(guī)律運行，其中發(fā)生氘和氚原子核融合，強磁場可以讓高溫等離子體遠離腔壁，避免裝置出現(xiàn)損壞。德國科學家之前還研制了托卡馬克反應(yīng)堆，這是一種金屬腔型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)堆，與Wendelstein 7 x核聚變堆相比要差一些，安全性能不夠，磁場力不好控制，會出現(xiàn)問題。
一旦核聚變技術(shù)成熟，星際航行就不存在動力問題了，太陽系內(nèi)的航行不需要動力上的補給，我們的足跡也會遍布整個太陽系，這是移民月球、火星的基礎(chǔ)。
謝頓，科普作家，畢業(yè)于南京大學天文與空間科學院，三體網(wǎng)主筆，果殼作者
聯(lián)系客服
