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聚变能源本月面临重大考验

时间：2022-04-01 20:16:13 来源：

几十年来，融合力量一直是人类的梦想，但是尽管吸引了更多的时间，金钱和关注，而不是任何其他技术目标，但是融合力量的梦想在很大程度上仍然是这样。一个梦。聚变力量的历史上充斥着破碎的梦想和错误的开端，但看起来，聚变力量第一次出现了一些有希望的迹象和重要的里程碑。

各行各业的风险资本家继续向融合力量投入资金，当然已经实现了一些有趣的商业里程碑，但目前最有希望的工作可能是来自德国的工作。相关：反对石油和天然气行业的政治气候变化

聚变能的问题一直是，为了使方法可行，必须利用温度约为1亿摄氏度的过热气体来产生所需的原子行为。在该热量下，电子被从原子上剥夺，从而留下电子和离子的等离子体“浆液”。这也使离子传播得足够快，以克服它们的相互排斥和融合，从而产生聚变能。但是，加热到这种水平的气体（是太阳热量的几倍）也不可能包含在由人类已知物质制成的普通容器中。相反，容纳这些气体的唯一方法是放在磁性笼中。相关：储能可能成为能源领域最热门的市场

那就是Tokamaks进入的地方。这些设备是融合研究的当前标准。托卡马克实质上是盘绕的磁性笼子，被设计成容纳聚变能量中使用的等离子气体。数十年来，托卡马克一直是聚变动力研究的重点，如今，国际上为建造世界上最大的托卡马克做出了巨大努力。该项目名为ITER，位于法国，总造价超过150亿美元。ITER应该代表朝着商业上可行的聚变反应堆迈出的下一步实际步骤。但是该项目面临一个主要问题，因为它是托卡马克设计。托卡马克人使用的内部线圈只能在短时间内控制Plamsa，实际上最终消耗的能量多于所产生的能量。从结构上讲，托卡马克是一种美学上吸引人的设计，但尚不清楚托卡马克所基于的圆环形状是否可以带来使聚变成为可行能源所需的突破。相关：加拿大石油部门对2016年末的复苏持谨慎乐观态度

替代方案是一个更丑陋的设备，称为恒星器。恒星看起来像是垃圾场中的东西，但它们避免了困扰托卡马克的设计问题。代替使用托卡马克内部磁线圈来创建磁笼的方法，恒星器依靠外部线圈。托卡马克和恒星器的设计当然非常复杂，但是从理论上讲，托卡马克更有效，这就是为什么它们已成为标准。但是，如果能够以所需的质量和精度进行生产，恒星器有可能避免一系列潜在的设计问题。

在过去的几十年中，德国人一直在为世界上最大的恒星器工作。经过超过一百万个工程小时和十亿美元的投资，这台巨大的机器终于完成了。直径为52英尺的W7-X型恒星仪需要非常精确的结构和零件公差，但是经过一年多的测试，这台机器现在看来已准备就绪。建造过的恒星很少，德国模型是第一个真正大规模测试设计的真正机会。如果初步试验证明是成功的，德国人可能会颠覆核聚变领域，并为未来十年内某个示范性商业聚变工厂的启动铺平道路。一旦获得所有必要的法规批准，该设备计划于本月晚些时候开始全面测试。


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