據英國《自然》雜志近日報道，英國政府近日宣布，將投資兩億英鎊（2.48億美元）建造全球首個(gè)商用核聚變發(fā)電廠(chǎng)，希望到2040年實(shí)現核聚變能源生產(chǎn)的商業(yè)化。
核聚變反應就是兩個(gè)較輕的原子核聚合成一個(gè)較重的原子核時(shí)，質(zhì)量虧損，釋放出能量的過(guò)程。太陽(yáng)內部進(jìn)行的就是氫氦聚變過(guò)程。聚變能具有資源無(wú)限、不污染環(huán)境、不產(chǎn)生高放射性核廢料等優(yōu)點(diǎn)，一直被描述為能源領(lǐng)域的“圣杯”。但目前，還沒(méi)有反應堆能實(shí)現反應中產(chǎn)生的能量超過(guò)點(diǎn)燃反應所需要的能量，目前正在法國南部進(jìn)行的“國際熱核聚變實(shí)驗堆”（ITER）項目旨在于2035年實(shí)現這一目標。
而英國更進(jìn)一步，建造可以利用核聚變發(fā)電的電廠(chǎng)——“能源生產(chǎn)用球形托卡馬克”（STEP）。在接下來(lái)的4年中，庫勒姆聚變能源中心的科學(xué)家將為STEP設計詳細方案，該發(fā)電廠(chǎng)預計能產(chǎn)生數百兆瓦的凈電能，并擬21世紀40年代初開(kāi)始運行。整個(gè)項目預計將耗資數十億英鎊。
像ITER一樣，STEP也將基于“托卡馬克”設計——使用磁場(chǎng)限制氫的重同位素氚和氘的等離子體，讓其在極端高溫和高壓下相互融合，產(chǎn)生聚變能。不過(guò)，ITER的托卡馬克是甜甜圈形狀的裝置，而STEP則將這些超熱的氣體置于更緊湊的蘋(píng)果核形狀的裝置中。此外，STEP的尺寸更�。ㄈL(cháng)約10米）�？茖W(xué)家們認為，縮小尺寸可以降低制造成本。但縮小尺寸也會(huì )帶來(lái)問(wèn)題，比如，如何在更小的表面積上管理等離子體的極端熱量等。麻省理工學(xué)院的等離子體物理學(xué)家安妮·懷特說(shuō)，制造更緊湊的托卡馬克裝置是一個(gè)冒險的選擇。ITER的托卡馬克裝置問(wèn)題應該不大，因為它的設計已被廣泛研究，但球形托卡馬克裝置還有許多未知數，“這意味著(zhù)存在更多風(fēng)險�！�
|
