美国科学家试验用等离子体喷枪实现核聚变

2019-11-03 | 见丰网
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美国科学家试验用等离子体喷枪实现核聚变

美媒称,通过把氢原子碰撞到一起,进而产生无穷无尽的能量,还能实现零排放。几十年来,这一直都有几分痴人说梦的味道。如今,科学家们可能向获得可行的核聚变能迈进了一小步,这要归功于一项充满未来主义色彩的实验和几十支等离子体喷枪。

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美国趣味科学网站10月22日报道,在可能让核聚变能成为现实的实验机器上要装36支等离子体喷枪,其中18支已安装到位。这些等离子体喷枪是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室PLX实验的关键组成部分,该实验为解决该问题使用了新方法。如果成功的话,PLX实验将把现有的两种单质子氢原子撞击结合形成双质子氦原子的方法合二为一。在此过程中,每单位微粒的燃料可产生巨大能量,远远超过分离重原子(即核裂变)所产生的能量。

核聚变的潜力在于,它能产生大量能量。但核聚变的问题在于,目前还没有人知道如何以有效的方式制造出这种能量。

PLX实验旨在将两种方法合二为一。其中一种方法叫做(等离子)磁约束。这就是所谓托卡马克核聚变反应堆所使用的原理。托卡马克核聚变反应堆利用强大的磁体来让核聚变原子在机器内形成的温度及密度超高的等离子体处于悬浮状态,以维持其持续进行核聚变而不会逃逸。

第二种方法叫做惯性约束。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室有一台名为“国家点燃实验设施”(NIF)的机器,该机器目前就采取这种方法进行核聚变。从本质上讲,NIF是一个庞大的系统,用于向含氢的微型燃料电池发射超强激光。当激光击打燃料时,氢就会升温,氢会被捕获在燃料电池内部,随之发生核聚变。NIF具备可操作性,但它产生的能量并不比其消耗的能量多。

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PLX使用磁体来控制氢,就像托卡马克核聚变反应堆一样。但让氢达到核聚变温度和压力的方法,是由该装置的球形室周围排列的等离子体喷枪喷射等离子体热喷流,即该方法使用的是等离子体喷枪,而不像NIF那样使用激光。

这些实验为研究人员提供了有关等离子流在机器内发生碰撞时的行动状态的初步数据。

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【责任编辑:阿诺】
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