人造太阳:为开发核聚变能源探路(走近大科学装置③)

氘和氚反应的生成物是氦气,对环境无害,一旦造成反应的等离子体熄灭,聚变反应会终止。核聚变的原料储量也很丰富,氘可以直接在海水中提取,氚则可以通过中子和锂反应产生。据估算,一升海水中提炼出来的氘经过核聚变反应释放出的能量相当于300升汽油完全燃烧释放的能量。核聚变能凭借资源无限、清洁环保,不产生高放射性核...

核聚变产能的未来之路:法国ITER与等离子约束新进展

除此之外,聚变既不会产生温室气体,也不会产生长寿命裂变产物或高放射性元素。尽管反应堆内的材料会被活化,但其半衰期相对较短。值得一提的是,聚变燃料来源丰富,例如,每立方米的水中就含有33克氘,可通过电解法轻松提取。同时,氚可以在聚变反应堆中通过锂来产生,而锂在地球上的储量也相当充足。02强磁场的“粒子...

地球上就剩几公斤氚?拿什么可控核聚变?拿什么造氢弹?

还记得之前讲述干式氢弹时提到的聚变材料是“氘化锂”吗？通过原子弹爆炸释放的中子轰击氘化锂时，锂6吸收中子转变成锂7（中间产物），然后迅速裂变成一个氦原子和一个氚原子。反应方程式如下：Li+n=He+T这样，氢弹所需的氚就在现场生成了，加上氘化锂中的氘，为聚变反应提供了必要的原料，从而维持了...

让等离子体密度提升并保持稳定,核聚变反应关键技术障碍有望扫除

获得聚变能的最常见方法是使用托卡马克装置。在托卡马克核聚变反应堆内，氢同位素氘和氚被加热到超高温度以产生等离子体，强磁场将这些带电等离子体约束在“磁笼子”里。但目前，要想让核聚变反应在“最佳点”运行以获得最佳发电效率，需要解决两个难题：提高等离子体密度并有效约束更稠密的等离子体。在核聚变反应中，存...

可控核聚变一旦实现,地球上的氚将会用完?地表含量仅有3.5公斤

回到核聚变反应本身上来,可利用的元素有氢、氚、氘、氦、锂等。在地球上,综合性更好,以及人类技术最能掌控的,便是氚和氘的核聚变。于是,新的问题就又出现了,它们的数量有多少?未来够不够用呢?氘在自然界中有分布,其主要存在于海水里。每升海水中能提取出0.03克氘,推测地球上氘的含量为45万亿吨。

全球最大核聚变反应堆投入运行

不同于ITER计划聚变氘和氚，JT-60SA只使用氢和氘开展离子体控制实验，目标是将气体加热到2亿摄氏度成为等离子体，再使用由28个超导线圈组成的强大磁铁系统将等离子体限制约100秒(www.e993.com)2024年11月20日。F4E资料显示，JT-60SA将具有这样的性能——如果使用氘和氚，可以使其达到或超过“收支平衡”，即聚变反应释放的功率，将等于或超过...

世界最大核聚变反应堆投入运行,人类离找到未来能源还有多远?

目前为止,人类对受控核聚变的研究主要分为两类——磁约束核聚变与惯性约束核聚变。JT-60SA和ITER属于前者,而美国国家点火装置所采用的是后一种方式。在这种方法中,高能激光被同时射入一个圆柱体中,而圆柱体中一个仅有半个气枪BB弹大小的靶丸受到挤压,球内的氘氚聚变燃料被“点燃”,产生出能量。

紧凑型聚变反应堆电子温度破纪录远超1000万摄氏度

要产生核聚变首先是产生等离子体,再压缩加热由氘和氚(两种重氢)组成的等离子体使它们的原子核碰撞和聚变。这种聚变反应释放的能量比燃烧相同数量的煤炭要大1000万倍,但主要难题之一是使启动聚变反应所需的输入能量小于其输出能量。ZapEnergy公司的技术基于一种称为Z箍缩的简单等离子体约束方案。其中,大电流通过一根细...

The Innovation | 高温超导强磁场先进仿星器——稳态核聚变的发展...

在仿星器研究飞速发展的同时,需要明确托卡马克仍然是全球投资和开发最多的磁约束聚变途径,它很可能是第一个作为氘-氚核聚变反应堆建造的装置类型。但是也要清醒地认识到,与仿星器相比,托卡马克在实现稳态运行方面具有无法避免的劣势。这主要是因为托卡马克中等离子体破裂的风险很高,而且维持完全无感应电流运行条件的成本...

人类终极能源可控核聚变的商业化大门已打开?丨黄金眼

目前,实现核聚变反应主要有引力约束、磁约束、激光惯性约束3种方式。太阳因质量大,可通过巨大引力,在极端高温高压的环境下发生引力约束核聚变反应。而在地球上,实现可控核聚变主要有磁约束核聚变和激光惯性约束核聚变两种方式。激光惯性约束核聚变是采用激光作为驱动器压缩氘氚燃料靶丸,在高密度燃料等离子体的惯性约束时间...