德仿星器聚變裝置造出氫等離子體
向受控核聚變目標邁出重要一步
科技日報北京2月4日電 （記者劉霞）據(jù)美國麻省理工學院（MIT）《技術(shù)評論》雜志網(wǎng)站報道，德國總理默克爾3日開啟了迄今最大的仿星器核聚變反應(yīng)設(shè)備“螺旋石7－X”。該設(shè)備首次制造出氫等離子體，向?qū)崿F(xiàn)受控核聚變邁出重要一步。
按設(shè)計，“螺旋石7－X”（W7-X）通過模仿恒星內(nèi)部持續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)，將等離子態(tài)的氫同位素氚和氘約束起來，并加熱至1億攝氏度的高溫發(fā)生核聚變，以獲得持續(xù)不斷的能量。
啟動后，W7-X的微波加熱裝置開始運轉(zhuǎn)，將氫氣加熱至8000萬攝氏度，氫等離子體隨之產(chǎn)生，并存在了四分之一秒。W7-X運行部門主管漢斯-斯特凡·博施說，這是該仿星器首次制出氫等離子體，實驗效果“完全符合預期”。
W7-X由德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所承建，項目投資超過10億歐元，設(shè)備組裝工作耗時9年，于2014年完成。隨后，研究人員對所有技術(shù)系統(tǒng)展開了逐一測試。2015年12月，研究人員成功利用W7-X制出氦等離子體，為制造氫等離子體做準備。
受控核聚變被認為是解決未來能源問題的主要選擇之一。核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量遠高于裂變反應(yīng)產(chǎn)生的能量，所需的氚和氘在自然界中廣泛存在，核聚變反應(yīng)堆比目前的核裂變反應(yīng)堆產(chǎn)生的核廢料更少，放射性污染也會在短期內(nèi)消失。
但是應(yīng)用核聚變的難度在于，要讓超高溫的等離子體“受控”，否則就可能變成氫彈爆炸?？茖W家在實驗中用強磁場來約束和控制等離子體，有環(huán)形的托卡馬克裝置和螺旋形的仿星器裝置等不同類型。
目前，美、英、法和中國等國均在發(fā)展托卡馬克裝置。仿星器的概念在上世紀50年代就已提出，德國科學家認為仿星器更加穩(wěn)定，更可能是未來核聚變反應(yīng)堆的發(fā)展方向。他們還計劃逐步擴建“螺旋石7－X”，到2020年獲得可持續(xù)30分鐘的等離子體，進一步向受控核聚變的目標邁進。
總編輯圈點
目前許多科學家仍對核聚變反應(yīng)堆能為人類提供可持續(xù)能源持懷疑態(tài)度。“核聚變是能源的未來，而且永遠都是在‘未來’”。這種嘲笑從美國國家點火裝置一直延續(xù)到如今的德國仿星器。讓瞬間釋放的巨大能量細水長流并不是件容易事，成則拯救當今能源困局，并改變世界能源格局，而在這一目標達成前的每一小步，都是彌足珍貴的成就。
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