美設計出新型核聚變反應堆模型
- 發佈時間：2014-10-15 01:29:53 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 據美國每日科學網近日報道，美國工程師設計出一種新型核聚變反應堆模型，當將其升級到一座大型發電廠大小時，成本比能提供同樣電力産出的燃煤發電廠還低。
核聚變幾乎不會帶來放射性污染等環境問題，且其原料可直接取自海水中的氘，來源幾乎取之不盡，是理想的能源方式，但核聚變能目前的設計成本很高，與使用煤和天然氣等化石燃料的系統相比不具成本優勢，不過，最新研究的主要負責人、華盛頓大學航空航太學教授托馬斯·亞伯表示：“我們最新設計出的核反應爐有望産生經濟可行的核聚變能。”
這個名為“dynomak”的核聚變反應堆由亞伯和曾在麻省理工學院研究核反應爐設計的博士生德里克·薩瑟蘭合作進行。基於目前的技術，他們在一個密閉空間內製造出了一個磁場，將電漿體“囚禁”在合適的地方，而且時間足夠長，讓核聚變可以産生，使熱的電漿體可以發生反應並燃燒。研究表明，這一反應堆本身就能很好地保持穩定，這意味著，它會持續加熱電漿體從而維持熱核反應。
磁場對於聚變反應堆繼續運作必不可少，目前有幾種磁場製造方式。新設計中的磁場名為“球型馬克（spheromak）”，其大部分磁場通過驅動電流形成電漿體本身而形成，這就減少了所需物質的數量且使研究人員能壓縮反應堆的大小。
其他核反應爐設計，例如目前正在法國進行的“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”項目更大，因為ITER依靠環繞設備外部旋轉的超導線圈來提供同樣的磁場。相比較而言，新設計的核反應爐成本僅為ITER的十分之一，但産能為其5倍。
亞伯研究表明，依靠他們的設計建造的核聚變反應堆生産10億瓦電力的成本為27億美元；而煤電廠生産同樣電力的成本為28億美元。新設計似乎比煤發電更經濟可行。
目前，“dynomak”核反應爐模型的大小和電力産出僅為最終大小和産出的十分之一，還有很大的改進空間。研究人員對模型進行的測試表明，其能成功地維持電漿體的運作，且隨著研究的進一步發展以及設備的擴張，他們能升級到更高溫度的電漿體並得到更大的聚變能産出。
該研究團隊已經對核反應爐的概念申請了專利並計劃繼續對模型進行研究和升級。美國能源部對最新研究提供了資助。
（劉霞）
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