新型聚变反应堆十年内或可商用:能源无穷无尽

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    raptor111
    http://tech.sina.com.cn/d/i/2015-08-20/doc-ifxfxzzn7610044.shtml

    北京时间8月20日消息,据国外媒体报道,美国麻省理工学院科学家近日声称,他们已经设计出一种可实现商业规模应用的新型核聚变反应堆,并将其命名为“ARC”。研究人员认为,“ARC”核聚变反应堆建成后可提供无穷无尽的能源,这一目标可在十年内得以实现。据科学家介绍,“ARC”核聚变反应堆是一种托卡马克式系统,即系统形似油炸圈饼。


    “ARC”核聚变反应堆剖面图。虽然体积更小,造价更低,但“ARC”核聚变反应堆依靠强大的新型磁铁技术,能够产生比其它大型核聚变反应堆更多的能量输出。

    托卡马克式反应堆是所有最有前途的核聚变反应堆之一。托卡马克式系统是一种像油炸圈饼样的环形真空室。燃料在其中被加热到1.5亿摄氏度以上,形成炽热等离子体。

    “ARC”核聚变反应堆剖面图。虽然体积更小,造价更低,但“ARC”核聚变反应堆依靠强大的新型磁铁技术,能够产生比其它大型核聚变反应堆更多的能量输出。

    “ARC”核聚变反应堆外观形似油炸圈饼,与电影《钢铁侠》中托尼-斯塔克所使用的核反应堆很像。
    新型核聚变反应堆将能够比以往其它设计方案中更大型反应堆提供更多的能量,比如电影《钢铁侠》中托尼-斯塔克所使用的核反应堆。
    “ARC”核聚变反应堆利用氘和氚两种氢原子。科学家首先将氘和氚注入到反应堆的安全壳内,然后为其提高能量使得电子脱离宿主原子,形成等离子体,这一过程会释放巨大的能量。科学家表示,如果这一技术能够得以完善,它将能够提供无穷无尽的能量,从此彻底解决全球能源危机。
    托卡马克式反应堆是所有最有前途的核聚变反应堆之一。托卡马克式系统是一种像油炸圈饼样的环形真空室。燃料在其中被加热到1.5亿摄氏度以上,形成炽热等离子体。然后利用超强磁场驱动等离子体离开安全壳内壁。在安全壳的周围有一圈超导线圈,负责产生超强磁场。然而,到目前为止,这种线圈是所有核聚变反应堆设计方案中的一大技术瓶颈。
    “ARC”核聚变反应堆与其它的托卡马克式系统稍有不同,因为它采用了一种可商业应用的新型超导体,这种超导体由稀土钡铜氧材料制成。通过这种线圈可以产生更为强大的磁场,能够更好地约束超热等离子体,让反应堆体积更小、造价更低、建造更容易。
    “ARC”新型核聚变反应堆可用于核聚变的基础研究,也可以作为核聚变电厂的原型。据研究人员介绍,随着磁场能量的提升,核聚变产生的能量成四次方倍增。这就意味着,磁场能量提高一倍,产生的聚变能量将提高16倍。麻省理工学院研究团队成员布兰顿-索尔博姆解释说,“磁场能量的任何一点点提升,将为你带来巨大的收获。”虽然这种新型超导体并不能将磁场能量提高到两倍。但是,它们的磁场强度足以将核聚变产生的能量提高到标准超导技术的10倍。这种巨大的进步将促进反应堆设计方案的优化和改进。
    目前,世界上最强大的聚变反应堆是ITER(国际热核实验反应堆),位于法国,目前正在建造中。该反应堆的建造预算大约为400亿美元。“ARC”核聚变反应堆是一个500兆瓦的反应堆,直径约为“ITER”反应堆的一半。“ARC”的大半径为3.3米,小半径为1.1米。尽管尺寸和磁场强度不同,但“ARC”与“ITER”物理原理完全一致。
    根据目前的设计方案,“ARC”核聚变反应堆产生的能量将是维持它运行的所需能量的大约三倍。不过,索尔博姆认为,随着系统的改进,这一倍数将是五到六倍。目前,还没有任何反应堆能够产生如此高的能量。因此,研究团队认为,这将是核聚变技术的一大突破。这样的反应堆,仅仅一台所产生电能就足以满足10万人的日常使用。研究团队表示,在五年内,将有大小和复杂度近似的装置面世。
    托卡马克能源公司首席执行官大卫-金汉姆表示,“核聚变能源将是22世纪地球上最重要的能源之一。”
  • 秦王刺荆轲
    什么时候能微型化,老子就不用加油了
  • a
    aironline
    2006年9月28日,中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的新一代热核聚变装置EAST首次成功完成放电实验,获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。EAST成为世界上第一个建成 并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。核反应释放的能量相当于相同质量的物质释放的化学能的数十万倍至百万倍。

    时隔九年,稳定核聚变终于有进展了?
  • 处男无性病
    t800
  • O
    Oldman
    伊斯兰的最期
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    neddonkey
    炒炒炒炒
  • 神秘的陌生人
    传统行业不会让它这么早出来的,风电水电太阳能石油天然气巨头联合绞杀,我们这代人用不上了,下两代人再说吧。
  • 踹狐狸
    买个手机都能发动核战争的节奏呢
  • 南极
    核聚变反应堆收费还贷款100年
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    medea1
    ITER建了好久了,法国人果然效率低。
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    pimp1234
    油价能降不?
  • C
    Chuoqi
    还没面世 就先各种安全问题黑你一阵 然后各大传统能源行业联合抵制
    最后实在抵制不了,再立个新能源税
    参考UBER
    屁民最后还是老样子
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    iantsai
    你们真能脑补,就算是有资源丰富的国家不要,至少天朝、法国、德国、日本之类还是要的吧?

    再说了,化石矿物就算不做燃料,还是重要的有机化工材料呢?把省下来的石油和煤炭拿去做化工原料不好吗?
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    celegorm
    十年复十年,十年何其多。你要骗经费,等十年再说。
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    LcSter
    我觉得是骗石油局头收购
  • b
    black199288
    真完成了早就世界沸腾,论文发到飞起了
    还声称
    骗经费也专业点
  • t
    taxijyl
    一个ERP3原型机就要造十几年
    这个要多久?
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    celegorm
    掌权的连这都拒绝马上被干死
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    genesisx
    红警2里的美军电厂?
  • 来自六年前
    可以开发宇宙了 ~~~~ 地球的经济看不上了 走起 我们的征途是星辰大海
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    anime
    之前臭鼬的那个好像没声音了
  • A
    Acme
    别眼光太短,能量问题解决的话,美帝太阳系开图占星有意思多了。。。
  • 万物
    掌权的就不能控制这玩意?再说了你呼吸的空气不也没收费么?能搞的东西多了,这个需求被供给释放掉还有新的啊,挣不到邮票钱可以挣手机费啊。
  • 变形金刚
    即系统形似油炸圈饼。
    不就是钢铁侠胸口那个东西?
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    naughtyben
    能源控制也是战略,没说掌权不想要这些科技,就是掌权的没得到这些控制权,屁民根本也别想廉价得到这些能源。再说好不容易建立的能源枢纽说改就改怎么可能
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    frostboy123
    东方超环(EAST)是世界上首个全超导托卡马克可控核聚变装置,2007年通过验收,2010年取得了重大的科技成果:大于60倍的能量约束时间高约束模式(H模)等离子体放电(输出能量大于输入能量60倍,世界其他此类装置中,这个H最大也不到2),维持时间长达6.4秒;100秒1500万度长脉冲等离子体放电(目前最高温度达4000万度);最高等离子体平均电流达1兆安。这三项都处于国际领先水平,主要瓶颈已经突破,下一步的计划是实现1亿度温度和1000秒放电时间,然后就可以建设聚变堆了。

    2011年9月,4.6GHz高功率连续波微波窗研制成功,标志着EAST低杂波系统单元技术和设备样机研制工作全面、圆满结束,为我国磁约束核聚变研究的进一步发展以及未来反应堆建设创造了条件。

    2011年11月29日, EAST托卡马克核聚变实验装置辅助加热系统工程开工,标志着EAST装置进行重大升级,进入“EAST 二期”,即实现1亿度温度和1000秒放电时间的目标。

    2012年2月,东方超环装置的第一套中性束注入器(NBI)兆瓦级强流离子源的大功率离子束引出实验获得成功,标志着EAST升级为EAST-NBI,EAST-NBI这个装置可以完成受控核聚变的整个实验,乐观估计年内就能完成第一次受控聚变实验。

    2015年2月首次实现100秒长脉冲氢中性束引出,这也是我国首次获得的长脉冲中性束引出,在此次中性束注入系统在综合测试实验中,获得了束能量30keV、束流9A、束功率约0.3MW、脉冲宽度100s的长脉冲中性束引出,表明BI各子系统具备100秒的长脉冲运行能力。

    现在连美帝都搞磁约束了,那激光打靶的国家点火装置是不是就不搞了?

    [本帖最后由 frostboy123 于 2015-8-20 15:48 编辑]
  • s
    shramm
    吹 吹 吹个大气球
  • f
    freez
    可控核聚变这东西现在到底能不能做到长时间的输入能量大于输出能量,看了几个介绍ms都挺难的。

    另外ls那些说危险的,可控核聚变和氢弹这种不一样,脱离了磁约束之类环境的燃料基本就是水,既不会爆炸也没辐射,相当安全。
  • n
    nordics
    石油从100到现在的价,隐约就觉得没那么简单,一直怀疑是不是有新能源有突破,看来不是完全臆想。
  • 冷风之悠
    “ARC”新型核聚变反应堆可用于核聚变的基础研究,也可以作为核聚变电厂的原型。据研究人员介绍,随着磁场能量的提升,核聚变产生的能量成四次方倍增。这就意味着,磁场能量提高一倍,产生的聚变能量将提高16倍。麻省理工学院研究团队成员布兰顿-索尔博姆解释说,“磁场能量的任何一点点提升,将为你带来巨大的收获。”虽然这种新型超导体并不能将磁场能量提高到两倍。但是,它们的磁场强度足以将核聚变产生的能量提高到标准超导技术的10倍。这种巨大的进步将促进反应堆设计方案的优化和改进。
  • 贪吃的蝴蝶
    天网kita~~~~~
  • 脾气不太好
    标准的应当是常温可控核聚变...

    这才是安全的新能源

    别说10年了,50年后能出来,就算科技发展得超级强了。
  • d
    death5343
    核聚变完成,是不是有了可以星际旅行的基础?
  • 查理王
    我不信,甜甜圈2 3十年内没戏,还是爸爸的激光枪靠谱
  • b
    biguncle
    核聚变如果商业化成功的话,世界格局要大变啊
  • W
    Wbird
    可控聚变,太平洋和月球就变加油站了吧