對(duì)幾乎無限的核聚變能源的追求*近在法國的一個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆取得了重大突破。操作 WEST 托卡馬克反應(yīng)堆的科學(xué)家們成功地使超高溫等離子體在驚人的溫度下持續(xù)了破紀(jì)錄的 6 分鐘。這一成就標(biāo)志著在實(shí)現(xiàn)可行的核聚變能源過程中的一個(gè)重要里程碑。
對(duì)于那些不熟悉托卡馬克的人來說，它本質(zhì)上是一個(gè)甜甜圈形狀的裝置，利用強(qiáng)大的磁場(chǎng)來容納和控制等離子體--一種極熱、帶電的氣態(tài)混合物，對(duì)于復(fù)制恒星中的聚變反應(yīng)至關(guān)重要。由法國替代能源和原子能委員會(huì)（CEA）運(yùn)營的 WEST（穩(wěn)態(tài)托卡馬克中的鎢環(huán)境）反應(yīng)堆處于這項(xiàng)研究的*前沿。
這一突破取決于鎢的使用，鎢是燈泡燈絲中常見的灰白色金屬。這種金屬以其*的耐熱性能而著稱，能使等離子體達(dá)到難以置信的高溫和高密度，而不會(huì)導(dǎo)致腔壁熔化。
在創(chuàng)紀(jì)錄的運(yùn)行過程中，研究小組向 WEST 注入了 1.15 千兆焦耳的能量，使等離子體在大約 5000 萬攝氏度的高溫下持續(xù)燃燒，其溫度是太陽核心溫度的三倍多。
普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室（PPPL）提供了專門的 X 射線診斷工具，用于*測(cè)量 WEST 內(nèi)的強(qiáng)等離子體條件，在這一成就中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。據(jù)普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室的路易斯-德爾加多-阿帕里西奧（Luis Delgado-Aparicio）說："等離子體聚變界是*早利用混合光子計(jì)數(shù)技術(shù)監(jiān)測(cè)等離子體動(dòng)態(tài)的機(jī)構(gòu)之一。"
法國原子能委員會(huì)科學(xué)家澤維爾-利塔烏東（Xavier Litaudon）解釋了為什么鎢托卡馬克的這一成就是如此重大的突破。"我們需要提供一種新的能源，而且這種能源應(yīng)該是持續(xù)和*的"。
核聚變可以成為改變游戲規(guī)則的能源--一種幾乎取之不盡、用之不竭的清潔能源，沒有任何放射性廢物或碳排放。然而，要實(shí)現(xiàn)自持聚變反應(yīng)，使其產(chǎn)生的能量大于消耗的能量，是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。從超高溫等離子體中提取比啟動(dòng)和維持核聚變過程所需更多的能量，需要極高的溫度和極長的約束時(shí)間。
這就是為什么*近在 WEST 取得的突破如此令人期待。正如協(xié)調(diào)該實(shí)驗(yàn)的雷米-杜蒙（Remi Dumont）簡明扼要地指出的那樣--"一個(gè)驚人的結(jié)果"。雖然人類的核聚變能源夢(mèng)想還需要數(shù)年或數(shù)十年的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)，但像這樣的里程碑式事件表明，我們正在一步步地接近它。
主要的參與者也在加倍努力實(shí)現(xiàn)核聚變的承諾。微軟公司與 Helion 公司合作，計(jì)劃在 2028 年之前開發(fā)出商業(yè)核聚變技術(shù)，而日本則在去年推出了大型 JT-60SA 托卡馬克反應(yīng)堆--一個(gè)六層樓高的龐然大物，旨在破解核聚變約束難題。
與此同時(shí)，擴(kuò)大這種新型鎢反應(yīng)堆的規(guī)模，可以使人們期待已久的核聚變未來更加清晰。
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