德国仿星器 Wendelstein 7-X创造了世界纪录

2018-07-06 11:12  来源:马克斯-普朗克等离子物理研究所  浏览:1046  

近日,从德国马克斯-普朗克等离子物理研究所(Max-Planck-Institute for Plasma Physics)网站了解到,在过去的实验中,Wendelstein 7-X实现了更高的温度和等离子体密度,更长的脉冲,突破了仿星器的世界纪录。

据了解,自去年9月以来,科学家为了提升 W7-X 性能与检测状态,开始采用美国能源部普林斯顿电浆物理实验室(PPPL)的补垫线圈(trim coils、shimming coils)系统,用 5 个铜制补垫线圈与控制系统进行测试,全程由 PPPL 物理科学家 Samuel Lazerson 从旁协助,希望能借此让 W7-X 性能更上一层楼。

为此,W7-X的超高温等离子体容器已经安装了新的内部覆层,可以使反应堆达到更高的温度和更长的等离子体放电。

运行中的W7-X

马克斯·普朗克学会(MPG)物理学家Thomas Sunn Pedersen说,新材料的表现非常好!从第一次实验的6秒到现在的26秒,最高可以产生高达75兆焦耳的能量!这是以前的18倍!

Thomas Sunn Pedersen表示,只有超高温等离子体的密度增加,能量等级才能继续得到提高!

马克斯-普朗克等离子物理研究所是德国联邦和州政府支持的一个非营利性研究机构,国际上从事核聚变研究最重要的机构之一,在正负离子源的研制、中性束注入等领域处于国际先进地位。

2014年5月20日,德国马普学会等离子体物理研究所(IPP)宣布于德国东北部沿海城市Greifswald建成世界上最大的核聚变装置Wendelstein 7-X仿星器,并将于近期投入使用。该装置的核心部分是50个超导磁线圈,其建成后的首要任务是研究核聚变技术是否可以产生新的替代能源,相关的基础研究以及新发电技术的研发都很关键。

仿星器也是一种核反应堆,但是它没有托卡马克聚变反应堆应用广泛。仿星器将炽热的等离子体限制于扭曲的磁场中进行聚变反应。托卡马克聚变反应堆则是利用强大的电流引导等离子体在一个油炸圈饼形状的设备中进行聚变反应。托卡马克聚变反应堆于上世纪50年代由前苏联物理学家发明。一般认为,托卡马克反应堆建造相对容易。仿星器的扭曲结构可以帮助其更好地控制等离子体。此外,仿星器运行风险较小,不像托卡马克反应堆那样容易出现内部电流突然中断现象,造成聚变反应立即停止。聚变反应可以提供近乎无穷无尽的能量,从而终结依赖化石燃料发电的历史。

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