在澳大利亚中文新闻
悉尼学生正在建造一种能够进行核聚变的装置，这一过程为恒星提供动力，并可以在地球上释放大量无碳能源。
磁力驱动的甜甜圈形状的“托卡马克”该机器将是第一台由学生设计和建造的核聚变装置，并将推动旨在将核聚变变为商业现实的实验。
<图片类=“”><源媒体=“（最小宽度：1024px）”srcSet=“https://static.ffx.io/images/$zoom_0.137%2C$multiply_0.9788%2C$ratio_1。 5%2C$width_756%2C$x_0%2C$y_0/t_crop_custom/q_86%2Cf_auto/47b3d1e39227570fbb1d565d3dd2c67634b97639，https://static.ffx.io/images/$zoom_0.137%2C$multiply_1.9577%2C$比率_1.5 %2C$width_756%2C$x_0%2C$y_0/t_crop_custom/q_62%2Cf_auto/47b3d1e39227570fbb1d565d3dd2c67634b97639 2x" height="494" width="740"/><源媒体="(最小宽度：768px)" srcSet=" https://static.ffx.io/images/$zoom_0.137%2C$multiply_1.0159%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_0%2C$y_0/t_crop_custom/q_86%2Cf_auto/47b3d1e39227570fbb1d565d3dd2c67634b97 639，https ://static.ffx.io/images/$zoom_0.137%2C$multiply_2.0317%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_0%2C$y_0/t_crop_custom/q_62%2Cf_auto/47b3d1e39227570fbb1d565d3dd2c67634b97 639 2x" 高度="512" width="768"/>
Harvey Ling（右）和新南威尔士大学的其他核工程学生参与设计托卡马克核聚变机。图片来源：Brook Mitchell
核聚变释放的能量是煤炭的四百万倍，使用氢作为燃料，被认为比裂变反应堆更安全，产生的放射性废物也少得多。
核聚变与裂变相反，裂变通过分裂铀原子释放热量和辐射来为当前的反应堆提供动力。
聚变迫使两个原子核聚在一起。原子合并并成为不同的元素，剩余的原子质量转化为天文数量的能量。
这与太阳核心爆发的反应相同。从某种意义上说，核聚变可以蕴藏一颗恒星的惊人能量。
加载
但是合并两个原子很困难，因为带正电的原子核相互排斥，就像两个磁铁的同一端一样。恒星的巨大引力和巨大热量克服了这种排斥力，迫使原子融合。
“聚变装置试图达到这些极端条件，”纽约大学该项目的负责人帕特里克·伯尔博士说。南威尔士说。 “我们必须找到某种方法来快速加速这些原子，使它们彼此非常接近。”
广告托卡马克装置通过磁铁实现聚变，磁铁在圆形容器周围鞭打氢等离子体（带电气体）并将气体加热到 100 到 3 亿度之间。
科学家还可以通过用激光喷射燃料来引发聚变。 8 月，加州科学家通过利用聚变燃料发射建筑物大小的激光，实现了净能量增益，从 2.05 兆焦耳产生了 3.15 兆焦耳的能量。
<图片类=""><源媒体="(最小宽度：1024px)" srcSet="https://static.ffx.io/images/$zoom_0.188%2C$multiply_0.9788 %2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_0%2C$y_31/t_crop_custom/q_86%2Cf_auto/51506bcd686cbb28465b06a477846998688c652f，https://static.ffx.io/images/$zoom_0.188%2C$multiply_ 1.9577% 2c $ ratio_1.5％2C $ width_756％2C $ x_0％2C $ y_31/t_crop_custom/Q_62％2CF_AUTO/51506BCD686CBBBB28465B28465B06A477777784699868888888C652 F 2C - 宽：768px )" srcSet="https://static.ffx.io/images/$zoom_0.188%2C$multiply_1.0159%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_0%2C$y_31/t_crop_custom/q_86% 2Cf_auto/51506bcd686cbb28465b06a477846998688c652f，https://static.ffx.io/images/$zoom_0.188%2C$multiply_2.0317%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_0%2C$y_31/t_crop_custom /q_62%2Cf_auto /51506bcd686cbb28465b06a477846998688c652f 2x" height="512" width="768"/>![由新南威尔士大学学生建造的托卡马克的行业合作伙伴托卡马克能源公司建造的托卡马克机器程序。”loading=“lazy”src=“https://static.ffx.io/images/$zoom_0.188%2C$multiply_0.7725%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_0%2C$ y_31/t_crop_custom/q_86%2Cf_auto/51506bcd686cbb28465b06a477846998688c652f]()
托卡马克能源公司建造的托卡马克机器，行业合作伙伴新南威尔士大学学生建造的托卡马克计划的一部分。图片来源：托卡马克能源
“它不是自发的能源，而是一种伯尔说。“你输入能量，然后它会产生更多能量。”
下一步是设计能够维持恒定、安全、商业上可行的聚变功率的硬件足以承受用于发射激光或点燃托卡马克装置的大量能量。
“这并不是多出 105% 的能量。这是关于实现 500% 到 1000% 或更多。这就是我们需要达到的商业目标。”
伯尔的学生们进来了。作为该计划的一部分，荣誉学生 Harvey Ling 为其论文设计了一个托卡马克蓝图，其中包括不锈钢真空容器、电磁体、铜电缆和超导体。
<图片类=""><源媒体="(最小宽度：1024px)" srcSet="https://static.ffx.io/images/$zoom_0.281%2C$ multip_0.9788%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_2%2C$y_0/t_crop_custom/q_86%2Cf_auto/86d0265dab43a7c5468359502e762077ff9dc51a，https://static.ffx.io/images/$zoom_0.281%2C $multiply_1 .9577%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_2%2C$y_0/t_crop_custom/q_62%2Cf_auto/86d0265dab43a7c5468359502e762077ff9dc51a 2x" height="494" width="740"/><源媒体="(最小-宽度：768px）” srcSet =“https://static.ffx.io/images/$zoom_0.281%2C$multiply_1.0159%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_2%2C$y_0/t_crop_custom /q_86%2Cf_auto/86d0265dab43a7c5468359502e762077ff9dc51a，https://static.ffx.io/images/$zoom_0.281%2C$multiply_2.0317%2C$ratio_1.5%2C$width_756%2C$x_2%2C$y_0/t_cro p_自定义/ q_62%2Cf_auto/86d0265dab43a7c5468359502e762077ff9dc51a 2x" height="512" width="768"/>![加利福尼亚州利弗莫尔劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一部分，聚变实验产生了净增益能量。]()
位于加利福尼亚州利弗莫尔的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一部分，其中发生了核聚变实验产生了净增益能量。图片来源：美联社
“令人惊讶的是，这个领域没有足够的吸引力和兴趣”凌说道。 “很多人不知道核聚变是什么。他们说，‘哦，我听说这只是一个神话’。但我想，不，我实际上正在研究核聚变。这是一个千载难逢的机会，可以轰轰烈烈地完成我的学位。”
托卡马克装置将能够安装在桌面上，但目前实际上不会用于实现聚变。但学生们将使用该机器进行过热等离子体实验，以帮助行业合作伙伴加速聚变研究，例如研究机器如何处理等离子体耀斑。
该计划还旨在吸引新人才进入核工程。< /p>
“掌握聚变能源知识的毕业生将成为实现聚变的最大瓶颈，”伯尔说。 “我们有投资，但缺乏人才。”
虽然专家表示，这项技术的发展速度还不够快，无法帮助能源网脱碳并遏制气候危机，但聚变能源可以定义我们如何为文明提供动力本世纪下半叶。
大多数专家预计该技术将在 15 至 20 年内实现商业化，尽管科学家自 20 世纪 50 年代以来就一直这么说。但随着私人投资超过 60 亿美元（94 亿美元），核聚变竞赛正在升温。
“它有无限的可能性，对吧？”凌说道。 “学生和技术人员需要起来熟练地为这个新的核社会做好准备。”
Examine 时事通讯解释和分析科学，严格关注证据。 每周注册即可获取。
澳洲中文论坛热点
