自20世紀(jì)50年代進(jìn)行首次實(shí)驗(yàn)以來,在地球上復(fù)制核聚變這一恒星動(dòng)力源一直是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)今,科學(xué)家和工程師繼續(xù)新的探索,以使這種幾乎無限的能源更接近實(shí)際應(yīng)用。多年來,已設(shè)計(jì)和建造各種實(shí)驗(yàn)聚變裝置,包括托卡馬克、仿星器和基于激光的技術(shù),以推動(dòng)實(shí)現(xiàn)聚變能前景,有朝一日徹底改變我們的能源生產(chǎn)方式。
全球目前有超過130個(gè)公共和私人實(shí)驗(yàn)聚變裝置在運(yùn)行、建造或計(jì)劃建造中,它們采取產(chǎn)生聚變反應(yīng)的不同方案,設(shè)計(jì)多種多樣。為了審視所有這些裝置,原子能機(jī)構(gòu)發(fā)布了一份新報(bào)告《2022年世界聚變裝置概覽》,其中涵蓋包括中國在內(nèi)的世界各地的聚變裝置。
該報(bào)告進(jìn)一步闡述了原子能機(jī)構(gòu)名為“聚變裝置信息系統(tǒng)”在線數(shù)據(jù)庫上的可用信息。
“聚變能一旦實(shí)現(xiàn),將使每個(gè)國家受益,并與核能和其他形式的可持續(xù)能源形成合力,支持減緩氣候變化,促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)。”原子能機(jī)構(gòu)核等離子體聚變專家Matteo Barbarino說,“聚變能幾乎可以惠及每個(gè)國家,這就是它如此重要的原因之一。”
“在世界各地,研究人員和工程師正在探索不同的聚變裝置設(shè)計(jì),以推動(dòng)進(jìn)展,”他繼續(xù)說,“而我們這份新出版物從這些裝置能力的角度全面概述了聚變研究和發(fā)展活動(dòng)?!?/p>
核聚變是原子核結(jié)合形成重原子核并釋放大量能量的過程。然而,在實(shí)際環(huán)境中實(shí)現(xiàn)持續(xù)和受控聚變反應(yīng)伴隨著若干科學(xué)和技術(shù)挑戰(zhàn)。為使這種反應(yīng)持續(xù)下去,必須把燃料(通常是氫同位素)約束和保持在高壓和比太陽核心熱幾倍的極高溫度下。
仍需取得相當(dāng)大的進(jìn)展。30多個(gè)國家已進(jìn)行不同類型的核聚變裝置實(shí)驗(yàn),通常成功實(shí)現(xiàn)了核聚變反應(yīng),但時(shí)間很短,也未產(chǎn)生有用的能量。
在世界各地,研究人員和工程師正在探索不同的聚變裝置設(shè)計(jì),以推動(dòng)進(jìn)展,而我們這份新出版物從這些裝置能力的角度全面概述了聚變研究和發(fā)展活動(dòng)。