快捷搜索:  www.ymwears.cn  as

升级设备的初步结果突出了锂在产生核聚变方面的价值

升级设备的初步结果突出了锂在产生核聚变方面的价值

锂是一种银色金属,为智能手机提供动力,并帮助治疗躁郁症。在全球努力在地球上获取为太阳和恒星提供动力的安全、清洁和几乎无限的聚变能源方面,锂也可以发挥重要作用。美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)大规模升级的锂托卡马克实验贝塔(LTX- sher)的第一个结果表明,主要改进按照设计运行,并改善了将为未来聚变反应堆提供燃料的热带电等离子体的性能。

更多fusion-relevant

这次为期三年的升级,将现在的LTX- mit变成了一个更热、更密集、更与聚变相关的设备,该设备将测试在所有等离子体面对的墙壁上涂上液态锂能如何改善约束和提高等离子体的温度。“我们实现了许多最初的工程目标,”橡树岭国家实验室的物理学家Drew Elliott说,他是LTX- mit的主要合作者。埃利奥特,长期被分配到PPPL,是在IEEE等离子科学学报上发表的第一篇论文的第一作者。

核聚变反应将轻元素以等离子体的形式结合在一起,释放出巨大的能量。等离子体是一种由自由电子和原子核组成的物质,构成了可见宇宙的99%。世界各地的物理学家都在寻求复制和控制聚变反应,以创造无限安全、无碳的能源来发电。

LTX-高能量体是广泛使用的环形磁性托卡马克装置的一个小版本,用于容纳核聚变反应,它的主要特点包括:一个强大的中性束注入器来加热和燃料等离子体;与之前的设备相比,磁场增加了近一倍;和一个双蒸发系统,以完全覆盖液体锂在所有等离子表面。

匹配预测

光束的运作与它将注入等离子体的能量比例的预测非常吻合,而不是简单地穿透等离子体。“我们希望将功率沉积提高到100%,这样我们注入的所有功率都能进入等离子体,”埃利奥特说,他领导了中性光束的优化,这是基于20世纪70年代在ORNL首创的技术。“在未来的运动中,这将是一个巨大的科学推动。”

实质性增强的目的是测试LTX-涤纶是否能提高等离子体性能,超越其前任的显著成就。其中包括从等离子体炙热的核心到通常较冷的外边缘的温度始终保持恒定或平坦。

这样非常宽温度资料,首次出现在一个磁聚变装置在前面的设备,源于坚持流浪锂粒子的能力泄漏从等离子体的核心,让他们从回收和冷却等离子体的边缘和核心。热边缘的维持扩大了可用于聚变的等离子体的体积,平温的产生阻止了降低等离子体限制的不稳定性的发展。

升级目标

“升级的目标是确定非常低的回收锂壁是否可以改善等离子体限制在托卡马克与中性束加热,”Dick majestic ki说,LTX- mit的首席研究员。“如果LTX- mit成功了,我们就可以在国家球形环实验升级(NSTX-U)中继续进行液体锂的实验,”这是PPPL的旗舰聚变实验。

LTX-的初始运行演示了以下改进:

升级中还安装了新的等离子诊断仪,这将进一步说明该设施的扩展操作系统。目前还没有投入使用的是先进的诊断学技术,它将测量几个等离子体参数的精确轮廓。

PPPL等离子体科学技术部门的负责人Phil Efthimion说:“中性束的加入将等离子体的输入功率提高了一个数量级,并有可能创造出与聚变相关的等离子体系统,并提高性能。”迪克·威斯基和整个LTX-米帅球队都应该受到表扬,因为他们在预算和进度上完成了这次大胆的升级。

美国各地的专家

这次升级来自美国各地的专家,包括来自PPPL、ORNL、普林斯顿大学、加州大学洛杉矶分校(UCLA)和田纳西大学诺克斯维尔分校的合作,为核聚变研究提供了一个重要工具。

“ORNL和PPPL多年来一直是核聚变科学和技术领域的合作伙伴,这延续了这种强大的联盟,”ORNL核聚变能源部门主管米奇·韦德(Mickey Wade)说。“LTX-伏尔将使核聚变研究团队更深入地研究锂的前景,以及它在实现实际核聚变能源方面能释放出什么。”

宏伟的计划在前方。他说:“在未来,我们想要增加中性束的脉冲长度,以提供更长时间的加热和为等离子体提供燃料。”“光束为实验增加了很多灵活性,我们希望利用这些新能力。”


升级设备的初步结果突出了锂在产生核聚变方面的价值

您可能还会对下面的文章感兴趣: