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新西蘭耗資 1000 萬美元的 OpenStar 托卡馬克“將”等離子體在 300,000°C 下“保持”20 秒

2024-11-20 13:55  來源:外媒    核聚變

總部位于新西蘭的 OpenStar 由 Ratu Mataira 于 2021 年在他惠靈頓的公寓中創立。現在,該初創公司的代表報告說,他們能夠在實驗反應器中創建并維持溫度約為 300,000°C 的等離子體云 20 秒。


總部位于新西蘭的 OpenStar 由 Ratu Mataira 于 2021 年在他惠靈頓的公寓中創立。現在,該初創公司的代表報告說,他們能夠在實驗反應器中創建并維持溫度約為 300,000°C 的等離子體云 20 秒。馬泰拉聲稱,他與他的合作者一起,在兩年內花費不到 1000 萬美元,在全面熱核聚變的道路上取得了這一成果。

核聚變需要更高的溫度,但 OpenStar 強調了適合商業化的巧妙、可擴展的反應堆設計。幾十年來,核聚變的前景一直吸引著研究人員,其中氫的同位素在等離子體內碰撞,釋放出大量的能量。

近年來,大量資金流入聚變初創企業,因為投資者押注這一過程可以提供廉價、清潔的能源。然而,該技術仍處于開發階段,專家尚未給出其商業成功的時間表。

其他幾個聚變項目,包括法國的ITER、中國的聚變工程試驗堆和日本的JT-60SA,都采用了蘇聯科學家在20世紀50年代首次開發的“托卡馬克”設計。該設備在室內產生環形等離子體云,并由強大的外部磁鐵固定到位。

馬泰拉聲稱,在他的反應堆設計中,他能夠“徹底改變托卡馬克的設計”。他沒有使用外部磁鐵,而是使用位于過熱等離子體內部的懸浮高溫超導磁鐵。等離子體被保存在從北到南的磁場線內的真空室內。

“主要的工程挑戰是如何使被等離子體包圍的磁體工作足夠長的時間,”馬泰拉說。目前,懸浮磁鐵依靠電池運行,需要在 80 分鐘后充電。

這種反應堆設計首先由麻省理工學院的科學家開發。據馬泰拉介紹,它的規模比托卡馬克反應堆更好,因為它更容易修改。

“建造托卡馬克就像在瓶子里建造一艘船,”馬泰拉解釋道。 “做出的每一個設計決策都會影響其他所有系統。”

麻省理工學院教授、美國聚變公司 Commonwealth Fusion Systems 聯合創始人丹尼斯·懷特 (Dennis Whyte) 表示,他對 OpenStar 反應堆的建成感到“興奮”。在他看來,“這為各種融合方法增加了令人興奮的機會。”

OpenStar的負責人預計核聚變可以在六年內成為一項商業技術。

“我們對核聚變充滿熱情,因為它可以幫助能源行業脫碳,而且要做到這一點有巨大的時間壓力,”馬泰拉說。

值得注意的是,早在1987年,新西蘭就通過了一項法律,在其領海、陸地和領空建立無核區。該國沒有核電站。然而,馬泰拉認為 OpenStar 的研究符合該國的輻射安全法。他相信公眾了解核裂變和核聚變之間的區別,核聚變不會產生放射性廢物。

迄今為止,這家初創公司由新西蘭當地投資者資助,但計劃在 2025 年第一季度籌集 5 億至 10 億美元。

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