
在通用聚變公司的 MTF 方法中,聚變容器內的專有液態金屬襯套由高功率活塞進行機械壓縮。(代表性圖像)
通用融合
一家位于里士滿的公司實現了顯著的聚變中子產量和等離子體穩定性。通用聚變公司利用其獨特實用的磁化靶聚變 (MTF) 技術取得了世界首創的成就。該實驗的同行評審科學結果已發表在國際原子能機構支持的期刊上。
在等離子體壓縮科學 (PCS) 實驗系列中,該公司通過壓縮 MTF 方法所需的球形托卡馬克配置中的等離子體,成功產生了顯著的聚變中子產量。
該公司聲稱中子產量顯著增加,在一次壓縮中每秒超過 6 億個中子。
等離子體密度增加 190 倍
通用聚變公司認為,在壓縮過程中,等離子體的密度比開始時高出約 190 倍,這與等離子體粒子約束時間明顯長于壓縮時間相一致。在實驗測試中,為熱等離子體提供強大約束
的磁場也因壓縮而比開始時高出 13 倍以上。通用聚變公司創始人兼首席科學官 Michel Laberge 博士表示:“在我們的 PCS 系列中,通用聚變公司是世界上第一個使用塌縮金屬襯里壓縮球形托卡馬克等離子體的公司,我們很高興現在能夠在同行評議的出版物中分享我們通過這次實驗活動展示 MTF 聚變所取得的成果。” “這項研究是我們過去二十年開拓性工作的另一個例子。現在,我們正通過 LM26 接近突破性里程碑。我們的實用方法可以轉化為經濟的發電廠,使我們在 2030 年代初期到中期走上電網發電的道路。”
高性能等離子體保持穩定
PCS 實驗期間,高性能等離子體保持穩定并維持磁通量,同時聚變中子產量顯著增加。
實驗表明,使用金屬襯套形成和壓縮等離子體的新技術是有效的,為該公司的大規模聚變演示 Lawson Machine 26 (LM26) 奠定了基礎。
測試結果表明,球形托卡馬克等離子體的顯著體積壓縮是可行的,降低了 LM26 的風險,LM26 將大規模壓縮等離子體,以實現更高的聚變產量。
在公司的 MTF 方法中,聚變容器中的專有液態金屬襯套由高功率活塞進行機械壓縮。
短脈沖中的聚變條件
這使得通用聚變公司能夠在短脈沖中創造聚變條件,而不是產生持續反應,同時保護機器的容器,提取熱量并再增殖燃料。該技術旨在擴大規模,打造具有成本效益的發電廠。據一份新聞稿稱,它不需要大型超導磁體或昂貴的激光器陣列。實驗結果
發表在《核聚變》雜志上,據稱是性能最佳的壓縮測試結果。PCS-16 是最近第五次壓縮球形托卡馬克等離子體結構的實驗。
該公司強調,壓縮早期階段的熱力學與電子歐姆加熱的增加相一致,這是由于在接近恒定的電阻率下電流密度的幾何增加,以及離子冷卻的增加,大約與離子壓縮加熱功率相匹配。
根據實驗結果,采用磁流體動力學模擬來模擬壓縮最后階段不穩定性增加的現象。
使用 MTF 實現穩定融合過程的可行性
“我們已經證明了使用 MTF 方法實現穩定聚變過程的可行性,為我們開創性的 LM26 奠定了基礎,”通用聚變公司技術開發高級副總裁 Mike Donaldson 表示。
“這些等離子體壓縮方面的成就證明了我們團隊在二十多年的聚變技術開發中積累的深厚專業知識和能力。通過我們的 PCS 系列,我們還在等離子體系統、材料、涂層和診斷方面取得了重大進展。”
Donaldson 強調,公司已準備好邁出下一步——使用 LM26 大規模展示聚變和顯著加熱。“我們才華橫溢的團隊讓這一切成為可能,從頭開始打造一項具有改變世界潛力的實用清潔能源技術。”
公司正在通過建造 LM26 來加快進度
該聚變演示機有望在未來 24 個月內實現變革性技術里程碑 - 2025 年上半年實現 1 keV,然后實現 10 keV,并最終在 2026 年實現科學盈虧平衡當量(100% 勞森標準)。
新聞稿還補充道,該研究結果將大大降低該公司商業規模機器的風險,加快其在本世紀30年代初至中期向電網提供商業聚變能源的步伐。
近年來,多家公司在核聚變研究方面取得了重大進展。
新西蘭核聚變研究公司 OpenStar Technologies 最近取得了一個重要里程碑,獲得了第一束等離子體。該公司采用了一種新穎的方法來實現核聚變能,其設備不使用托卡馬克或仿星器設計。相反,它使用懸浮偶極子反應堆 (LDR)。
此外,被稱為韓國“人造太陽”的韓國超導托卡馬克先進研究中心(KSTAR)也啟動了核聚變實驗,以解決鎢雜質問題。
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