英拟建世界首座核聚变电厂

企业新闻 | 2020-10-05

科技日报北京10月14日电(记者刘霞)据英国《大自然》杂志近日报导,英国政府近日宣告,将投资两亿英镑(2.48亿美元)修建全球首个商用核聚变发电厂,期望到2040年构建核聚变能源生产的商业化。核聚变反应就是两个较重的原子核单体成一个较轻的原子核时,质量亏损,释放出来能量的过程。太阳内部展开的就是氢氦核聚变过程。

核聚变能具备资源无限、不污染环境、不产生低放射性核废料等优点,仍然被叙述为能源领域的圣杯。但目前,还没反应堆能构建反应中产生的能量多达熄灭反应所必须的能量,目前正在法国南部展开的国际热核聚变实验填(ITER)项目目的于2035年构建这一目标。而英国更进一步,修建可以利用核聚变发电的电厂――能源生产用球形托卡马克(STEP)。在接下来的4年中,库勒姆核聚变能源中心的科学家将为STEP设计详尽方案,该发电厂预计能产生数百兆瓦的净电能,并白鱼21世纪40年代初开始运行。

整个项目预计将斥资数十亿英镑。像ITER一样,STEP也将基于托卡马克设计――用于磁场容许氢的轻同位素氚和氘的等离子体,让其在极端高温和高压下互相融合,产生核聚变能。不过,ITER的托卡马克是甜甜圈形状的装置,而STEP则将这些超热的气体置放更加灵活的苹果核形状的装置中。

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此外,STEP的尺寸更加小(全长约10米)。科学家们指出,增大尺寸可以减少生产成本。但增大尺寸也不会带给问题,比如,如何在更加小的表面积上管理等离子体的极端热量等。麻省理工学院的等离子体物理学家安妮・怀特说道,生产更加灵活的托卡马克装置是一个冒险的自由选择。

ITER的托卡马克装置问题应当并不大,因为它的设计已被普遍研究,但球形托卡马克装置还有许多未知数,这意味著不存在更加多风险。。

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