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德国核能研究取得重大突破 核反应堆有望自给自足

中国日报网xinlian 2015-12-13 15:15:16

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德国核能研究取得重大突破 核反应堆有望自给自足

位于德国格里夫斯华尔德的“螺旋石7-X”的示意图。(图片来源:英国媒体)

中国日报网12月13日电(信莲) 据英国《每日邮报》12月12日报道,科学家在核能研究上取得重大突破,有望制造出自给自足、不需要外界能量支持就能自行运转的核反应堆。这对能源短缺的当今社会无疑是个重大利好。
 
科研突破的核心是一台机器,它叫“螺旋石7-X”(Wendelstein 7-X),位于德国的格里夫斯华尔德,造价约为10亿欧元(约合71亿元人民币),高度超过15米。科学家们的最终目标是,在几乎不产生废料的前提下,利用这台机器通过核聚变产生能量。科学家们在这一方向上取得了重大突破。
 
两个原子的原子核融合能产生核聚变。这一过程在目前已有的核电站中十分常见,能够产生不少能量。“螺旋石7-X”也利用核聚变释放能量,但它和常规核反应堆的区别在于,它可能只产生少量、甚至不产生核废料。
 
科学家需要将氢气加热到1亿摄氏度,使之进入等离子状态,再将其装入严格密封的特制容器当中。如果等离子碰触到容器壁,后者将在高能之下融化。为了防止容器壁融化,科学家开发出了一种名叫“托卡马克”装置的容器来承载等离子。“托卡马克”结构对称,能够在超低温磁铁和强电流的帮助下“禁锢”住等离子体。
 
“螺旋石7-X”也是一种“容器”,但可能比“托卡马克”更为先进,因为它不需要强电流的帮助,就能在容器当中创造出一种类似于恒星内核的环境状态,能够更加轻松地装载等离子。
 
12月10日,科学家们利用“螺旋石7-X”实现了一项突破性进展。他们把1毫克的氢气放在“螺旋石7-X”当中,将其加热成为100万摄氏度的等离子——并且使这一状态维持了0.1秒。“马克斯·普朗克等离子体物理研究所”的汉斯-斯特凡·博舍博士说:“我们非常满意。一切都和我们的预期相符。”
 
如果一切顺利,科学家们下一步就要提高等离子的温度,并且把它装到比“螺旋石7-X”体积更大的容器中去。新容器名叫“国际热核聚变实验反应堆”(ITER),正在法国修建。如果ITER也取得成功,将是能源界的重大突破。科学家们只需要在启动ITER时提供能量;一旦启动,正常运转起来之后,ITER就变成了一部自给自足的反应堆,不再需要外部能量的支持了。
 
英国核聚变专家史蒂芬·考利说:“‘螺旋石’拥有天然设计,不需要电流。它利用奇形怪状的磁铁产生磁场,控制等离子,使之扭曲。这是实现核聚变的另外一种方法。”考利还表示,为了产生能源,我们希望核反应堆能够持续运转,所以,不需要强电流辅助的反应堆就显得非常划算。
 
考利还表示,核聚变有希望在不远的将来就为我们提供源源不断的能量。这有可能在几十年内就能实现。“我们现在已经足够接近,可以尝鲜了,”他说。
 
(编辑:欧叶)

 

 
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