【能源的未来——科学家刚刚产生了世界上最强的磁场】科学家们首次使用超导电磁铁创造了20特斯拉的磁场强度 ， 这是地球上有史以来最强的磁场 。 研究人员说 ， 这是一个积极的步骤 ， 证明聚变发电厂将有一天能够产生比他们消耗更多的能量 。
经过三年的合作 ， 麻省理工学院(MIT)和马萨诸塞州剑桥市的初创公司英联邦融合系统(CFS)在9月5日达到了20特斯拉的里程碑 。 (特斯拉是每平方米磁通量的公制单位 。 )这一突破是一件大事 ， 但超导电磁铁也有同样重要的地方:它们符合被认为是“高温”的要求 。
超导磁体由统称为超导体的材料制成 ， 超导体通常是金属和合金 ， 它们被冷却 ， 直到它们以几乎零电阻导电 。 但发生这种变化的温度影响很大 。
传统的(“低温”)超导体必须冷却到接近绝对零度 ， 即零下273摄氏度 。 但这需要庞大的基础设施网络和大量的能源 。 与此同时 ， 高温超导体可以在零下173摄氏度左右的高温下工作 ， 这仍然是非常冷的 ， 但需要的能量和体积要小得多 。
新型高温超导材料在一个平面的形式带状磁带可以在更小的设备实现更高的磁场等于装置的性能达到40倍体积的使用传统的低温超导磁体 。
这一切是如何融入核聚变能源的竞赛的呢?首先 ， 磁铁是核聚变反应堆的关键 。 典型的聚变反应堆大致呈甜甜圈(或“圆环”)形状 ， 有绝缘层和包含太阳热元素等离子流的结构 。 等离子体会立即熔化地球上的几乎所有物质 ， 所以用地球上最强大的磁铁将其固定在合适的位置是有道理的 。
到目前为止 ， 没有聚变反应堆产生净功率 ， 这意味着输出的能量超过了反应堆启动和运行所需的能量 。 事实上 ， 还没有人真正接近 ， 这就是为什么公众把核聚变看作是一个“音乐人”的推销词——总是十年之后 ， 从来没有兑现过它的承诺 。
这也是磁铁如此重要的另一个原因 。 通过增加磁场强度 ， 科学家可以在托卡马克反应堆中使用更少的能量 。 这将使等离子体点火或净生产核聚变能量的想法离我们更近一步 。
大型国际等离子体托卡马克反应堆ITER宣布将在2025年发射首个等离子体 。 麻省理工学院使用这种新型磁体的测试反应堆被称为SPARC ， 它采用了一种不那么传统的设计 ， 按照自己的时间表进行 。 但清洁、充足的能源的未来可能比我们想象
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