59兆焦耳！核聚變能輸出新紀(jì)錄

2022年2月9日，歐洲聯(lián)合核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（JET）的研究人員宣布，他們打破了生產(chǎn)可控聚變能量的紀(jì)錄。

據(jù)《科學(xué)》報(bào)道，JET曾在1997年產(chǎn)生約22 MJ聚變能量，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)的世界能源紀(jì)錄。此次JET在持續(xù)5 s的核聚變實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生總共59 MJ的能量，大約是滿載半掛車以160 km/h行駛的動(dòng)能的兩倍，大幅刷新其此前創(chuàng)造的紀(jì)錄。

然而，JET刷新紀(jì)錄并不意味著聚變發(fā)電將很快進(jìn)入電網(wǎng)，因?yàn)檠芯咳藛T必須向反應(yīng)氣體中輸入大約3倍于反應(yīng)產(chǎn)生的能量。但這一結(jié)果讓他們對(duì)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）的設(shè)計(jì)更有信心。ITER是一個(gè)正在法國(guó)建設(shè)的巨型聚變反應(yīng)堆，預(yù)計(jì)其輸出能量至少是輸入能量的10倍。

長(zhǎng)期以來(lái)，核聚變一直被視為一種未來(lái)綠色能源。但事實(shí)證明，生產(chǎn)凈能很難。比如，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置通過(guò)192束匯聚的激光束加熱和粉碎微小燃料顆粒來(lái)觸發(fā)核聚變。

但JET和ITER代表了一種不同的方法，一種更適合于可持續(xù)能源生產(chǎn)的方法。它們都是托卡馬克裝置—— 一種利用磁約束來(lái)實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形裝置。

ITER是一個(gè)20 m寬的巨大托卡馬克裝置，容納的等離子體是JET的10倍。模型預(yù)測(cè)，更大的等離子體體積會(huì)使熱量更難逃逸，從而使聚變條件維持更長(zhǎng)時(shí)間。由中國(guó)、歐盟、印度、日本、韓國(guó)、俄羅斯和美國(guó)出資250億美元建設(shè)的ITER預(yù)計(jì)2025年開(kāi)始運(yùn)作，要到2035年才能產(chǎn)生大量能量，屆時(shí)它將通過(guò)燃燒同位素氘和氚（D-T）產(chǎn)生能量。

JET的早期運(yùn)行給ITER的設(shè)計(jì)者們上了重要一課。JET的等離子體操作專家Fernanda Rimini介紹，JET用碳做襯里，因?yàn)樘疾灰兹刍！?br>