科學家首次啟動世界上最大的核融合反應器
在過去的幾年裡，核融合發電新創公司吸引了相當大的關注和投資。但是，世界上最大的核融合反應器在日本的啟動表明，長期的、政府運營的專案仍然處於領先地位。
來源: Singularity
據《科學》雜誌報導，上周，在納卡市國立量子科學技術研究所（National Institutes for Quantum Science and Technology）研究JT-60SA實驗反應器的科學家發現了“電漿”。這實際上意味著核融合已產生反應，但距離進行有意義的測試或產生任何電力還有很長的路要走。
儘管如此，對於一個反應器來說，這是一個重要的里程碑，旨在為法國正在建造的更大的ITER反應器鋪平道路，該反應器預計將是同類反應器中第一個產生正能量輸出的反應器。這兩個專案都是2007年日本和歐盟達成的核核融合研究合作協定的一部分，從JT-60SA運行中吸取的經驗教訓將指導ITER的發展。
該反應器遵循一種稱為托卡馬克的成熟設計，其特點是被盤繞的超導磁體包圍的甜甜圈形腔室。這些磁鐵用於產生強大的磁場，能夠包含稱為電漿的極熱電離氣體雲。在這種情況下，電漿由氫及其同位素氘組成。
當溫度足夠高時，電漿中的原子融合在一起，以輻射和熱量的形式產生大量能量。它被反應器的壁吸收，並用於將水轉化為蒸汽，從而驅動渦輪機發電。
JT-60SA高15.5米，可容納135立方米的電漿，這使其成為迄今為止建造的最大的托卡馬克，但距離作為發電廠還有很長的路要走。與其前輩一樣，實現核核融合所需的功率將遠遠超過反應產生的功率。
但新反應器不應該達到能源盈虧平衡。它的任務是作為ITER的試驗台，ITER目前正在法國南部的Cadarache建設中，通過説明研究電漿的穩定性及其如何影響功率輸出。ITER的高度幾乎是JT-60SA的兩倍，能夠容納830立方米的電漿。
一旦ITER完全啟動並運行，預計將從其電漿中產生500兆瓦的電力，而僅使用50兆瓦來加熱它。它不是為了從這種電力中發電而設計的，但實現這種能量增益將是通往商業核融合發電廠道路上的一個重要里程碑。
JT-60SA反應器預計將在未來兩年內達到滿功率，而ITER的目標是到2025年實現第一個電漿，到2035年全面運行。但這兩個專案都經歷了嚴重的延誤，不得不定期更新其時程表，這為核核融合發電作為一項永遠需要20年的技術的聲譽做出了貢獻。
與此同時，一批新的核融合發電新創公司已經出現，他們的時程表要激進得多。像Commonwealth Fusion Systems這樣的公司認為，他們可以在2030年代初建立一個正在運行的核核融合發電廠，Helion Energy已經與Microsoft簽署了一項能源採購協定，最早將於2028年開始供電。
這些公司押注他們可以超越幾十年來一直在緩慢而穩定地進行進程的更繁瑣的政府運營計劃。這些雄心勃勃的目標是否成功還有待觀察，值得記住的是，迄今為止，唯一在核融合反應中實現凈能量增益的設施是勞倫斯利弗莫爾國家實驗室。
但是，對核核融合發電進行私人和公共投資只能是一件好事。處理該問題的人越多，解決問題的速度就越快。
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