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无线电波的突破有助于稳定聚变反应
无线电波的突破有助于稳定聚变反应
 
加入时间:2020-5-12 14:09:40 访问量:54
 

来自普林斯顿大学和能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的科学家们利用无线电波和温度来稳定白热易挥发的等离子体,这些等离子体在托卡马克和恒星加速器等核聚变反应堆内旋转。

无线电波扰乱了形成并扰乱等离子体流动的磁岛,而温度则放大了稳定作用。俗话说,你的破坏者的破坏者是你的朋友。

这项技术试图解决的问题是什么?托卡马克聚变反应堆包括一个扭曲的环状单质等离子体,它的温度和太阳一样高。当等离子体穿过反应室时,它受到极强磁场的引导和控制,这意味着等离子体基本上是自由漂浮的,不接触结构的任何部分。在超高温等离子体流中,核聚变会发生——理想情况下。

但是磁场有一个危险的副作用。当等离子体运动时,磁场形成了奇怪的泡泡状结构,称为磁岛。

这些可能是由等离子体中的螺旋电流扰动产生的,橡树岭国家实验室在1974年发表的一份报告中说。从物理上讲,这些岛屿是由扰动磁场的径向分量的谐波分量与未扰动的有理表面磁场线在剪切作用下发生共振的结果。

一旦一个岛破坏了等离子体的流动,托卡马克就会失去需要几天或几个月才能恢复的温度。等离子体也会撞击和破坏托卡马克本身的结构,修复它们是非常困难的。核聚变物理学家的工作已经包括了几十年的岛屿控制,而持续时间最长的等离子体流往往以岛屿复杂性而告终。因此,在橡树岭报告发表46年后,磁岛仍然是托卡马克发展的主要障碍之一。在托卡马克发明之前发明的星状加速器,却被限制在它们的阴影下长达数十年之久,现在又重新回到了公众的视线中,因为它们声称能更好地控制等离子体的甜甜圈。不同于托卡马克的光滑外表,星状绝缘体被数百个奇怪的圆柱体和矩形的磁铁隔间所包裹。

资讯来源:https://www.popularmechanics.com/

 


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