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麻省理工公布SPARC核聚变进展:可达10倍能量输出

时间:2020-10-02 12:19:41  来源:  作者:网络转载

  能源是人类面临的最大难题之一,核聚变可能是终极解决方案,谁能实现这个技术,意义不可估量。 MIT 麻省理工的研究人员日前公布了一个重要进展,其 SPARC 核聚变项目被证明为可行的,可输出 10 倍的能量。

  核裂变、聚变在中学物理上就学过了,前者是大核分裂成小核释放能量,后者是小核变成大核释放能量,太阳就是核聚变,将氢原子聚变成氦原子,每秒燃烧 6.2 亿吨氢。

  这两种技术用在武器上就是原子弹、氢弹的区别,后者的威力大了 10 倍不止,而用在民用领域,那就是核电站的区别,目前的核电站还是基于裂变的。

  核聚变技术的核电站没法用,因为现在不可控——准确来说其实也不是不可控制,人类已经可以做到某种程度的可控核聚变, 但是问题在于用于引发聚变的能量比产生的能量还要高,也就是 Q 值(能量增益因素)小于 1 ,只有大于 1 的时候才是可行的。

  目前的核聚变发电技术中,超导磁控 + 等离子的托卡马克是主流,国内有东方超环项目,国际社会合作建设的 ITER 热核反应堆项目也是这个路线的。

  2018 年, MIT 与一家名为 Commonwealth Fusion Systems 的公司合作了一个新的核聚变项目 SPARC , 目标是在 15 年内创造可以商业运行的核聚变电站。

  日前, MIT 发布了这个项目的最新进展,来自 12 个研究机构的 47 位研究人员合作的 7 篇论文已经发表在了《等粒子物理学》上。

  这些研究证实了一件事, SPARC 核聚变项目是可行的,至少可以实现 Q 值为 2 的目标 ,也就是说输入 1J 的能量可以产生 2J 的能量,多出来的 1J 就是聚变产生的能量。

研究

  2 的 Q 值还不是所有, 计算表明该项目可以达到 Q=10 或者更高的水平 ,也就是 1J 能量可以产生 10J 的输出,这样一来发电的收益就大大提升了。

  先别高兴太早, SPARC 现在还是理论计算上的,项目预计在 6 月份开始动工,预计三四年内建成。

  另外,核聚变项目一个比一个烧钱,国际合作的 ITER 项目的投资预计超过 220 亿美元,但 MIT 并没有透露 SPARC 项目要多少钱,也没说明这些巨额投资怎么出,所以聚变发电这事还是很遥远。

  【来源:快科技】【作者:宪瑞】

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