美国团队声称商业核聚变能源的可行途径

美国研究人员开发的一种破纪录的超导磁体可能为实用、商业的核聚变铺平道路。

商用聚变电源
这种大口径、全尺寸的高温超导磁体显示出创纪录的20特斯拉磁场。它是世界上最强的聚变磁铁。信贷:格雷琴·埃特尔,CFS/MIT-PSFC,2021年

麻省理工学院螺旋输出专家英联邦融合系统(CFS)麻省理工学院等离子体科学与聚变中心该组织宣布成功测试了世界上最强的高温超导磁体,该磁体是该装置的关键技术,该组织声称该装置将为世界开启清洁商业聚变能源的道路。

在麻省理工学院等离子体科学与聚变中心进行的测试证明,大规模建造的磁体可以达到20特斯拉以上的持续磁场,足以使CFS的小型托卡马克装置,即SPARC,从聚变中获得净能量。

“这块破纪录的磁石是过去三年工作的顶点,将首次为世界提供一条明确的核聚变能源道路,”他说CFS首席执行官Bob Mumgaard. “世界需要一种全新的技术,以支持在减缓气候变化的时间表上进行脱碳。对我们磁铁的测试证明我们拥有这种技术,我们正在为全世界生产清洁、无限的能源。”

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SPARC的渲染,一个紧凑的,高场,托卡马克,目前正在由麻省理工学院和联邦聚变系统的一个团队设计。来源:T. Henderson, CFS/MIT-PSFC, 2020年

为了制造磁体,研究小组使用了新的商用高温超导体(HTS)。虽然现有的托卡马克依靠设备规模来尝试净能量,但高温超导磁铁实现了一种高场方法,使CFS能够通过一种体积更小、成本更低、时间更短的设备实现净能量的聚变。

麻省理工学院PSFC主任和CFS联合创始人Dennis Whyte说:“这一开创性的磁石为推进聚变科学和商业聚变能源打开了广泛确定的转型和加速机遇。”

托卡马克是一种甜甜圈形状的装置,利用磁铁来控制和隔离发生聚变的等离子体。虽然目前还没有核聚变装置能够从核聚变中获得净能量,但托卡马克是最接近的,它已经在世界各地建造并成功运行了160多个托卡马克。

在过去,托卡马克使用低温超导磁体,这种磁体需要非常大的尺寸才能产生获得净能量所需的磁场。CFS高温超导磁铁将使磁场大大增强,从而使托卡马克大大缩小。

这种高温超导磁体技术下一步将用于SPARC,SPARC正在马萨诸塞州德文斯市建造,并有望在2025年前展示聚变产生的净能量。SPARC将为第一个商业上可行的核聚变电站ARC铺平道路。Mumgaard说:“这是在全球范围内实现廉价聚变能源商业化的最快途径。”。