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无限清洁能源临近吗？

时间：2022-04-11 12:16:08 来源：

经过数十年的研究和规划，法国的一组科学家正在尝试实现不可能的目标：驾驭天堂。

他们正在建造一个托卡马克，一种甜甜圈形状的人造人造星，它有可能将宇宙带入地球并提供数百万年的清洁能源。这是新时代的曙光吗？在这个新时代中，我们主导核聚变并解决了几千年的能源困境，还是仅仅是做白日梦？每年我们似乎都在接近前者。

尽管曾经似乎不可能创造，控制和限制比太阳更热的等离子体，但托卡马克的发展却首次为核聚变创造了可行的途径。科学家已经能够在必要的超高温下产生等离子体。现在，他们只需要优化流程，直到它们产生的能量多于流程产生的反应所消耗的能量为止，这还没有实现，但是由于诸如目前正在法国举行。

国际热核实验反应堆（ITER）是法国南部正在建设的大型托卡马克聚变反应堆，已获得国际资金140亿美元的资助（这一数字将继续增加）。它是欧盟中许多国家以及美国，俄罗斯，中国，印度，日本和韩国的共同努力。参与研究的科学家预计，这台突破性的机器将在2025年首次运行，距它诞生40周年。这是1985年罗纳德·里根总统与苏联领导人米哈伊尔·戈尔巴乔夫之间的一次艰苦握手之后启动的。

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然而，令人担忧的是，由于美国新政府的削减预算和对可再生能源的厌恶，其每年4亿美元的捐款可能会被削减或完全停止。能源集体报告说，特朗普总统已为ITER拨款6300万美元，但是，参议院的官方预算根本没有公开说明ITER的资金。

尽管联邦政府不愿再提出新的要求，但在过去的政府领导下，美国一直处于该技术的最前沿，这可能有助于使基于托卡马克的核聚变成为现实。就在本月，美国能源部（DOE）的普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）完成了新的模拟研究，以研究这些等离子体气泡和斑点的行为，使我们对托卡马克内部的热量移动和变化有很好的了解。 。

为了将氢原子融合到氦气中，托卡马克必须保持其控制的等离子体热的天文学水平（物质的最热状态）。这是一个特别的挑战，因为会出现渗出的气泡并释放出这种重要的热量（例如沸水）。为了发挥作用，托卡马克需要保持大约1亿摄氏度的温度。

在未来的模拟中，PPPL还计划研究这种行为如何根据托卡马克的形状以及密度，温度和电磁力的影响如何影响斑点的行为（ITER开发中的重要信息）进行研究。 。

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英国也渴望成为核聚变发展的主要参与者，并且目前正在为自己的核聚变电厂进行设计。就在本月刚刚宣布，阿特金斯将与Tokamak Energy合作创建他们希望成为世界上第一个核聚变设施（尽管它将与Frances国际资助的模型同时或多或少建成），其产生的能量超过它消耗。他们的目标是到2025年（与国际热核实验堆（ITER）同年）发电，并在2030年前实现商业上可行的聚变发电。

尽管我们在核电领域拥有艰难的历史，但聚变技术仍是全球清洁和可再生能源最有前途（如果不是唯一的）可行的未来。尽管有普遍的看法，聚变相对于传统核能实际上几乎没有危险，不会产生持久的放射性废物。作为风能和太阳能的补充，核聚变将使我们更加接近创建碳中和行星，这一目标从未如此紧迫。


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