英国民营核融合技术突破,ST40反应炉温度达摄氏1亿度

英国民营核融合公司Tokamak Energy抵达新里程碑,球形托卡马克ST-40反应炉温度成功突破摄氏1亿度,跨越商用核融合门槛之一。

核融合技术主要是高温高压下,将氢原子融合成更重的原子,捕捉过程产生的庞大能量,原理相对简单、但实务非常困难,可说是遥不可及的梦想,75年来许多核能科学家都希望加速核融合研究进展,盼能带给社会近乎无限、干净庞大的能源,最终改变能源市场。

不少国营反应炉其实已达摄氏1亿度以上高温,但若以投资金额来说,Tokamak Energy ST-40成本只有5,000万英镑,虽然说目前还不知道ST-40可维持1亿度多久,可是能用更低成本抵达类似里程碑,着实是了不起的成就。

其中ST-40反应炉有别于传统外形像是一大块甜甜圈的托卡马克与像发圈的仿星器,Tokamak Energy则采用更紧凑(compact)的球状设计,宣称其电浆压力比传统托卡马克设备更高,且可用高温超导磁体控制电浆,再转换成可用的能量。

ST40主要使用由稀土钡铜氧化物(rare-earth Barium Copper Oxide,REBCO)制成的高温超导(HTS)磁体,形成厚度小于0.1mm窄带。这些高温磁铁的工作温度介于摄氏-250至-200度,跟液态氮温度差不多,因此省下不少冷却成本。

只是球形反应炉设计虽然更小型简易,电浆在核融合反应过程更稳定,但与传统托卡马克相比,反应炉的总压力较小,且中央支柱容易受到电浆衰变的影响、需要定期更换。Tokamak Energy目前也正在开发更先进的反应炉ST-HTS,预计可以在几年内投入使用,希望成为2030年代第一座商业电厂的基石。

Tokamak Energy首席执行官Chris Kelsall表示,我们对这项突破感到自豪,迈向全新安全的无碳能源。团队的HTS磁体与球形托卡马克搭配,是实现干净和低成本商业核融合能源的最佳途径。

(首图来源:Tokamak Energy)

发表评论