韩国核聚变能源研究所（KFE）的核聚变装置“KSTAR”人造太阳示意图。（图片来源：Shutterstock）
【看williamhill官网 2024年4月2日讯】（看williamhill官网 记者杨天资综合报导）韩国核聚变能源研究所（KFE）最新宣布，其核聚变装置“KSTAR”成功让摄氏1亿度高温电浆维持48秒，打破先前维持30秒的纪录，科学家称这是朝未来能源科技迈进的重要一步。
韩国人造太阳1亿度48秒创新纪录 核聚变再推进
韩国核聚变能源研究所（KFE）核聚变研究装置KSTAR被称为“人造太阳”，因为它进行核聚变，与我们的恒星产生的反应相同，于2007年完成，并于2008年产生了第一个电浆体。它的规模大约是法国正在建造的大型实验反应堆ITER的三分之一。这两个反应堆都是托卡马克（tokamak）：甜甜圈形状的装置，用电浆体或带电气体进行核聚变，使其达到超高的温度和压力。
KSTAR“人造太阳”在去年12月至今年2月的测试中，成功维持摄氏1亿度的电浆达48秒，打破2021年创下的30秒纪录。KFE科学家表示，其目标是要在2026年时达到维持300秒，这是扩大核聚变技术的关键点。
据悉，韩国的聚变能源科学家对KSTAR托卡马克进行了升级，使其热得离谱的电浆体能够维持更长时间。韩国核聚变能源研究院在KSTAR托卡马克上安装了一个新的分流器，使其人造太阳能够更长时间地维持超过1亿摄氏度的高离子温度。
KSTAR使用了一个分流器，它位于托卡马克的底部，用于管理反应堆排出的废气和杂质。该分流器是一个面向电浆体的组件，这意味着它位于托卡马克内部，并承受内部表面热量的全部冲击。
KSTAR研究中心主任尹时佑（Si-Woo Yoon，音译）示，由于高温电浆本质上不稳定，因此维持在超高温状态并不容易呈现，这也是该纪录为何如此重要。
KFE科学家表示，他们稍微调整过程来延长时间，包括在“转换器”中使用钨而不是碳，来提取核聚变反应产生的热量和杂质。
尽管科学家仍在努力解决棘艰困的工程和科学难题，目前核聚变商用化还有很长的一段路要走。
美国有线电视新闻网（CNN）报导，核聚变试图复制使太阳和其他恒星发光的核反应，透过将两个原子融合在一起释放巨大能量。核聚变常被称为干净能源的圣杯，有潜力提供无穷能源而不产生使地球暖化的碳污染。但要在地球上掌握这个过程，挑战非常艰钜。
KSTAR的最终目标是到2026年能让电浆在1亿度的状态下维持300秒
KSTAR的最终目标是到2026年能让电浆在1亿度的状态下维持300秒，韩国核聚变能源研究所（KFE）KSTAR研究中心主任尹时佑（Si-Woo Yoon，音译）说这是“关键阶段”，达成的话将能扩大核聚变运作规模。
目前人类距离核聚变商用化依然遥远，科学家仍在努力解决棘手的工程和科学难题。曼彻斯特大学核聚变研究员卡恩（Aneeqa Khan）表示，“核聚变还没准备就绪，因此目前无法帮助我们应对气候危机”。 但她补充说，如果进展持续，核聚变“有潜力在本世纪下半叶成为绿色能源的一部分”。
KSTAR最初有一个碳分流器，但在2018年，科学家们开始研究托卡马克的钨分流器。根据韩国国家科学技术研究委员会最近发布的一份报告，钨的熔点比碳高，可以将反应堆的热通量极限提高两倍。新型分流器的原型于2021年完成，并于去年完成安装。
KFE主席Suk Jae Yoo在新闻稿中表示：“在KSTAR中，我们已经采用了钨材料的分流器，这也是ITER的选择。我们将尽最大努力，通过KSTAR实验获得ITER所需的数据。”
对核聚变的研究可能进展缓慢，但却取得了重大进展；2022年，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家首次在聚变反应中实现了净能量增益。我们距离可靠的零碳能源这一吹嘘的目标还有很长的路要走，这一成就也伴随着一些警告，但它仍然表明，这一领域正在缓慢前进。
ITER的第一个电浆体预计在2025年，第一次聚变预计在2035年。但据报导，反应堆的时间表已经下滑，而它的成本却在膨胀，从2006年的大约50亿欧元增加到超过200亿欧元，所以我们可能会等待更长的时间。
尽管如此，对于托卡马克反应堆来说，这是一个令人兴奋的时代。根据国际原子能机构的数据，全世界有50多个托卡马克在运行。
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