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高温超导体和更强大的磁铁为更便宜的核聚变动力铺平道路

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没文化爱读书 发表于 2018-11-9 00:34:00
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世界各地的科学家多年来一直致力于实现的目标之一是清洁廉价的聚变能源。转向聚变能源被认为是帮助逆转旧发电方法产生气候变化的关键。麻省理工学院和英联邦融合系统的研究人员正致力于利用新技术加速聚变能的发展。他们在计划中利用的技术是新的高温超导体,可用于制造产生更强磁场的磁体。
需要更强的磁场才能将聚变能力变为现实。科学家计划利用新技术构建他们认为将成为世界上第一个产生净能量增益的聚变实验,称为SPARC。在现代聚变实验中已经产生了融合反应,但到目前为止它们都没有产生净能量增益。科学家们需要更强的磁铁,以提升聚变装置中产生的磁场,进一步保持热电离气体(称为等离子体)被隔离并与普通物质隔离。
磁场越强,等离子体与普通物质隔离的越好,并且需要更少的空间来保持等离子体。基本上更强的磁铁意味着更小,更快,更便宜的聚变发生器。这里的突破性技术来自于高温超导材料。通常,超导体需要非常冷才能运行,但研究人员正在使用的新化合物让超导体可以在更高的温度下发挥作用。
新的超导材料以带状形式制成,可以制造更高性能的磁铁。现在的问题是用这些材料生产的磁铁现在对于熔接机来说太小了。在新的SPARC融合实验开始之前,新的超导材料必须结合到聚变装置所需的更大,更强的磁体中。磁铁开发将首先出现,然后SPARC融合实验将开始。 SPARC将成为一种类似于现在运行的其他聚变机器的托卡马克聚变装置,研究人员希望到2025年让SPARC投入运营。

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稿源:cnBeta.COM




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