欧洲科学家称核聚变取得突破

欧洲科学家表示，他们在开发实用核聚变的探索中取得了重大突破。核聚变是一种为恒星提供能量的过程。

总部位于英国的喷气式飞机实验室打破了其通过挤压两种形式的氢所能提取能量的世界纪录。

如果核聚变能在地球上成功地重建，那么它就有可能提供几乎无限的低碳、低辐射能量。

它'；这不是一个巨大的能量输出——只够煮60壶水；水的价值。但重要的是，它验证了为法国正在建造的更大的聚变反应堆所做的设计选择。

"喷气试验使我们离聚变能量又近了一步；反应堆实验室和#34；我们'；我们已经证明，我们可以在机器内部创建一个迷你星星，并将其保持五秒钟，从而获得高性能，这真的将我们带入一个新领域"

位于法国南部的国际热核实验堆设施得到了一个由世界各国政府组成的财团的支持，其中包括来自欧盟成员国、美国、中国和俄罗斯的政府。预计这将是证明核聚变能在本世纪下半叶成为可靠能源提供者的最后一步。

基于聚变运行未来的发电厂不会产生温室气体，只会产生极少量的短寿命放射性废物。

"这些实验我们'；我刚刚完成了《不得不工作》34；JET首席执行官伊恩·查普曼教授说"如果他们没有'；那么我们'；我对国际热核聚变实验堆能否实现其目标感到担忧。

"这事关重大，我们取得的成就归功于人们的才智和他们对科学事业的信任；他告诉BBC新闻。

聚变的原理是，能量可以通过将原子核聚在一起而不是分裂来释放，就像驱动现有核电站的裂变反应一样。

在太阳的核心，巨大的重力压力使得这种情况在大约1000万摄氏度的温度下发生。在地球上可能存在的低得多的压力下，产生聚变的温度需要高得多——超过1亿摄氏度。

不存在能够承受直接接触这种热量的材料。因此，为了在实验室中实现聚变，科学家们设计了一种解决方案，将过热气体或等离子体置于环形磁场中。

位于牛津郡库勒姆的联合欧洲环面（JET）在近40年来一直是这种融合方法的先驱。在过去10年里，它被配置为复制预期的ITER装置。

核聚变公告是个好消息，但可悲的是它赢得了#39；我们不能帮助我们减轻气候变化的影响。

那里'；关于聚变能何时准备好商业化，中国存在巨大的不确定性。一项估计显示可能需要20年。然后，核聚变需要扩大规模，这意味着可能还要再推迟几十年。

这里'；问题是：对无碳能源的需求是紧迫的——政府已经承诺，到2035年，英国的所有电力必须实现零排放。这意味着核能、可再生能源和能源储存。

用我的同事乔恩·阿莫斯的话说"；聚变并不是让我们达到2050年净零排放的解决方案。这是本世纪下半叶权力社会的解决方案"

法国实验室'；s首选#34；燃料和#34；制造等离子体的是两种氢同位素的混合物，称为氘和氚。

JET被要求演示一个80立方米的环形容器的内衬，该容器包围着磁场，可以有效地与这些同位素一起工作。

在1997年的破纪录实验中，JET使用了碳，但碳吸收了放射性氚。因此，在最近的测试中，容器的新壁是用金属铍和钨建造的。它们的吸水性要低10倍。

喷气式飞机科学团队随后不得不调整他们的等离子体，以便在这种新环境中有效工作。

"这是一个令人震惊的结果，因为他们成功地展示了历史上任何设备聚变反应产生的最大能量输出；《恒星建设者：核聚变与地球动力竞赛》一书的作者阿瑟·图雷尔博士评论道。

"它'；这是一个里程碑，因为他们证明了等离子体在五秒钟内的稳定性。这并不意味着'；听起来不是很长，但在核时间尺度上，它'；这确实是一段非常非常长的时间。它'；因此，从5秒到5分钟，或5小时，甚至更长的时间都很容易"

JET can'；因为它的铜电磁铁太热，所以它不能再运行了。对于ITER，将使用内部冷却的超导磁体。

众所周知，实验室中的聚变反应所消耗的能量超过了它们的输出能量。在Jet，两个500兆瓦的飞轮用于运行实验。

但有确凿的证据表明，随着等离子体规模的扩大，这种缺陷在未来是可以克服的。国际热核实验堆'；s环形容器的体积将是JET的10倍。它'；s希望法国实验室能收支平衡。之后的商业发电厂应该会显示出可以接入电网的净收益。

这是一场漫长的比赛，它'；重要的是，在大约300名从事喷气式飞机工作的科学家中，四分之一的人处于职业生涯的早期。他们将不得不继续进行研究。

"融合需要很长时间，它很复杂，很困难，"；39岁的Athina Kappatou博士说；她三十多岁"这就是为什么我们必须确保从一代人到下一代，都有科学家、工程师和技术人员能够推动事情向前发展"

然而，许多技术挑战依然存在。在欧洲，这些挑战正由欧洲核聚变联盟（Euroflusion consortium）解决。该联盟由来自欧盟、瑞士和乌克兰的约5000名科学和工程专家组成。

英国也是参与者。然而，它全面参与国际热核聚变实验堆首先需要英国"；合伙人"；对于某些欧盟科学项目来说，英国脱欧后的贸易安排（尤其是与北爱尔兰有关的贸易安排）上的分歧迄今为止一直阻碍着这一进程。

随着ITER在2025年或之后不久开始等离子体实验，JET可能在2023年后退役。