航天 一家初创公司的下一代核聚变设施或将打破核聚变屏障


航天 一家初创公司的下一代核聚变设施或将打破核聚变屏障
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航天 一家初创公司的下一代核聚变设施或将打破核聚变屏障

世界各地的研究团队和初创公司都在加倍努力 , 希望将核聚变从一个幻想的概念转变为一种实际的、零碳的方式 , 几乎可以产生无限的电力 。 来自美国华盛顿的一个这样的团队刚刚向前迈出了重要的一步 。 创业公司Helion Energy本周破土动工了一个新设施 , 该设施将成为其自身开展核聚变的关键试验台 , 该公司希望成为迈向第一座商业可行的聚变发电厂的关键垫脚石 。
上图:Helion Energy公司的第六个聚变工厂原型“特伦塔(Trenta)” 。
【航天|一家初创公司的下一代核聚变设施或将打破核聚变屏障】核聚变的复杂性和不可估量的潜力 , 使其成为研究人员从各个角度希望解决的问题 , 他们都试图驾驭一个发生在太阳内部的神秘反应过程 。这意味着要利用超高的温度和压力使分离的原子发生碰撞 , 让这些原子结合成更大的原子 , 并在这个过程中释放出巨大的能量 , 同时实现零排放 。
被称为“托卡马克(tokamaks)”的甜甜圈形反应堆 , 被认为是在地球上重现这一过程的最可行的工具 。 当然 , 还有其他技术路径也正在探索中 , 例如扭曲和转动仿星器设计 。Helion Energy 公司正在通过其自己的专利等离子体加速器追求该技术 , 该加速器使用氘和氦3燃料作为起点 。
在 Helion Energy 的设备内 , 这些燃料被加热到极端温度以形成等离子体 , 然后被磁力限制在公司所谓的磁场反向配置 (FRC) 中 。在加速器的两端形成两个 FRC , 然后使用磁铁以 100万英里/小时(160万公里/小时)的速度撞击在一起 , 在中心产生壮观的碰撞 。
上图:这张渲染图展示了Helion Energy公司处理核聚变的方法 。
在这里 , 它们被强大的磁铁进一步压缩并加热 , 直到它们达到 1 亿摄氏度(1.8 亿华氏度)的温度 , 最终使氘和氦 3 融合在一起 , 形成一个膨胀的等离子体 , 它向后推磁场 , 感应出可以收集的电能 。
自 2013 年成立以来 , Helion Energy 公司已经取得了一些重要的里程碑 。 这包括展示了以 95% 的效率从其系统中回收能量的能力 , 为其氦 3 燃料开发了一个自给自足的生产循环 , 以及最近在其名为“Trenta”的第六个原型中 , 实现所需的1亿°C的等离子体温度 。
就像所有致力于核聚变问题的人一样 , Helion Energy公司渴望实现聚变的能量盈亏平衡点 , 在这个平衡点上 , 其系统产生的能量比运行所需的能量更多 。 当该公司最终在华盛顿州埃弗雷特的新工厂开始运营时 , 这将是一个关键目标 。 该公司表示 , 该工厂将提供多达150个当地就业机会 。
上图:Helion Energy公司在华盛顿埃弗雷特的一个新的核聚变设施破土动工
Helion Energy创始人兼首席执行官David Kirtley博士说:“在这个设施中 , Helion将接近它的目标 , 即打破核聚变屏障 , 推动世界走向化石燃料时代的终结 。 ”
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