聚变反应堆的托卡马克Alcator C-Mod集的世界纪录 Bashny.Net

科学家和工程师的研究中心的等离子体和核融合马萨诸塞技术学院的前进了一步，在追求的清洁能源。 该队设置一个新的世界记录的压力下等离子体中的一个核聚变反应堆的托卡马克Alcator C-国防部。 等离子体压力的一个关键要素的能源生产过程中的核融合和第一次一个新的结果麻省理工学院已经达到超过2个大气压。 领导人和高级科学家，Alcator厄尔马尔马儿将提出的报告，国际原子和热核能源的会议月17日在日本京都。



 

热核聚变有潜力生产几乎无限的供应清洁、安全、obesplozhennym能源。 合成同一进程，权力太阳，它可以在反应堆模拟的条件下的超级热门的微型"明星"等离子体(过热气体)中包含一个磁场。 50多年来众所周知，以确保生存能力的综合地球表面上的，等离子体必须非常热(超过50万摄氏度)，它必须是稳定的强大压力下，保持一个固定的体积。

成功的合成，也要求的产品，为产品的三个因素(密度为等离子的微粒，保持时间和温度)已经达到一定的价值。 上述的这种数值(所谓"三重产品")，以释放的能量大于反应器的能量所需的持续反应。

的压力，这是产品的密度和温度下，大约三分之二这一问题。 数量的能源生产的增加与广场的压力，因此增加一倍的压力，结果增加了四倍，在能源生产。



23年来，Alcator C-国防部是由麻省理工学院的技术，记录的压力下等离子体中的电磁约束装置重复实现的。 以前的记录的1.77ATM是安装在2005年(还在Alcator C-Mod)。 设置一个新的记录的2.05个大气压，结果已经提高了15%，内部的温度Alcator C-国防部已经达到了超过35万摄氏度，至少有两次，高于温度在中心的太阳。

等离子体生产了300亿美元的融合反应的第二次和强度的中央磁场已经达到了5.7特斯拉的。 这导致形成1.4百万安培的电流和加热到超过4亿瓦。 反应发生在一个容积大约为1立方米(不多于一个更衣室)和等离子体继续为两秒钟。

其他的实验对核融合进行的的反应堆像Alcator达到这些温度，但是在压力越接近1的气氛；成果的麻省理工学院超过压力最高的实现在非Alcator设备约70%。

虽然所作的贡献Alcator C-国防部促进发展核能是显着，它仍然是一个研究对象。 在2012年，能源部已决定停止资助Alcator由于压力从预算用于建设ITER的。 这个决定后，美国国会恢复的资金Alcator C-国防部为期三年，从而结束了九月30日。

"这是一个了不起的成就，它强调非常成功的程序Alcator C-国防部在麻省理工学院，说："戴尔*米德，前副主任等离子体物理实验室的普林斯顿大学，谁不是直接参与实验。 "记录的等离子体压力的确认方法的高磁场是一个有吸引力的路径，以切实融合能源"。

"这个结果确认，高压燃烧所需的等离子体可以最好地实现过这样的vysokorazvityh的totmakov为Alcator C-国防部说，"Riccardo贝蒂,罗伯特**麦克罗伊，教授的工程机械学、物理学和天文学的罗切斯特大学。

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Alcator C-国防部是世界上唯一紧凑的核融合反应器、高磁场与增强的形式设计的所谓的托卡马克(音译为俄罗斯的话"环形室")，这限制了超级热等离子体室中的一个环形的形状。 高强度磁场的C-国防部(8Tesla，或160 000地球磁场)允许设备以创建一个密集的、热离子体和维护它们的稳定对于超过80万度。 地磁场中的两倍多，通常用于其他设计，从而增加其能力，包含一个等离子体压力为4倍。

 
C-国防部是第三个最大的托卡马克的一个强大的磁场，其建造和操作在麻省理工学院第一次作出的物理学教授马萨诸塞技术学院布鲁诺Coppi的。 教授的电气工程和计算机科学的罗恩*帕克为首的设计阶段。 教授伊恩*哈钦森从部门的核科学和技术领导，通过它的建设和第一个10年的运作，直到2003年。

虽然一新的设备的是宣布并建立，最近设置一个记录的压力在C-国防部可能会持续下一个15年。 该ITER托卡马克目前正在建设在法国，将大约800次大体积比Alcator C-国防部，但是它的运作在一个较低的磁场。 根据最近的一份报告的能源部，预期这一行动在全力ITER将达到2.6个大气压的2032.

Alcator C-Mod类似的大小和成本nondatabase热核聚变有磁约束等离子体发展了由一家私营公司、核融合，虽然这种设置最高可达50倍的压力。

"紧密的托卡马克有坚强的领域提供另一个令人兴奋的机遇，加快发展的融合能源，以便在一个短时间，积极的变化，气候变化问题和未来清洁能源是可能的—我认为，我们所有分享这些目标，说："丹尼斯怀亚特教授的工程Hitachi美洲中心主任为研究等离子和热核综合和部门的核科学和工程马萨诸塞技术学院。



 

这些实验是规划和执行的最后一天Alcator C-国防部队麻省理工学院和工作人员从其他实验室，在美国，包括等离子体物理实验室在普林斯顿大学、橡橡树岭国家实验室和一般用原子. 目的Alcator C-国防部，这是30日，被正式关闭后23年的工作留下一个巨大的遗留下来的合作。 Alcator C-国防部作出了贡献写入超过150硕士论文和进行几十个组织间研究项目。

为了了解如何设计原则Alcator C-国防部可以应用于发电，一个团队的麻省理工学院的问题上的合成工作适应新的可用高温超导体高的领域，这将能够产生磁场的更大的力量，而不消耗的电力或热量。这些超导是核心组成部分的概念试验设施，称为负担得起的强大的、紧凑(ARC)反应器，这可以产生高达250亿瓦的电力。 出版

 

资料来源：phys.org/news/2016-10-alcator-c-mod-tokamak-nuclear-fusion.html