欧洲联合环:走向核聚变

我们参观了JET,它是核聚变研究的主要小组之一
2022年3月21日

采访

费尔南达·里穆尼,喷气机

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太阳上方的核标志

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我们都听说过核裂变,也就是通常所说的原子分裂,但还有另一种形式的核能,它拥有几乎无限的潜力,据说更安全、更清洁。这就是核聚变。核聚变不是将原子分开,而是将较小的原子聚集在一起形成较大的原子。这是为太阳提供能量的过程,所以我们知道它是有效的。挑战在于试图在地球上重现恒星内部的条件,使核聚变成为可能!他们尝试这样做的地方之一,现在取得了一些成功,是JET -欧洲联合环,在Culham。伊芙琳娜·王去四处看看……

费尔南达-当两个轻元素融合并释放出比之前更多的能量时,聚变就发生了。

伊芙琳娜——那是费尔南达·里穆尼,等离子体物理学家和JET的高级开发经理。JET代表欧洲联合环面。反应堆的形状包含在名称中。JET是一个环面或甜甜圈。这种形状对这项研究至关重要。

费尔南达-我们限制这种非常热的等离子体的方式,我们需要非常热的燃料来产生核聚变,是通过使用磁场。等离子体是由铁粒子构成的。它们粘在磁场上。

Evelyna -如果原子要获得足够的能量来聚变,燃料,或者等离子体,需要非常热,超过1亿摄氏度。然而,事情并没有这么简单。当等离子体升温时,它想要向外膨胀——它想要与其他物质碰撞,反过来,这些物质又把它冷却下来。解决办法是用大磁铁把它困住,迫使它绕着反应堆旋转。JET的研究人员已经取得了成功。去年年底,该团队创造了迄今为止最长聚变时间的新纪录:5秒。我很想近距离地看看JET,但我参观的第一站是控制室。

费尔南达:你在屏幕上看到的光,那是等离子体。我们在船里装了摄像头。您在这里得到的简单视图只是检查一切是否正常。

伊芙琳娜:我可以问一下他们现在在做什么实验吗?

费尔南达:现在他们正在进行清理实验;所以,相当低的功率,非常低的温度实验。从明天开始,我们继续做一些高温实验。我们会在等离子体中加入一些额外的加热,然后我们会一直持续到周末。

伊芙琳娜-我们仍然需要找出实验等离子体的最佳条件。听起来很有趣,但这正是JET的初衷。它是用来研究等离子体的。这些实验将更好地为未来的核聚变反应堆提供信息,希望有一天,我们能打破目前的记录。

费尔南达-大多数实验都是扫描。你有基本的等离子体,然后稍微改变加热功率,等离子体的密度,稍微改变磁场。您尝试一次更改一个参数。

Evelyna -每个人看起来都很忙!

伊芙琳娜:从控制室走到下一栋楼,聚变反应堆就在那里。

费尔南达:会很吵的。

伊芙琳娜-好的。哇。

费尔南达——在那些黄色的门后面(这就是它的来历)。因为机器在运行,这些门是关闭的还有另一个防护罩,一个二级防护罩。

伊芙琳娜——会场是一个巨大的仓库,人们在搬运大箱子,熙熙攘攘。甚至有一个巨大的起重机在中心砰砰作响。因为JET一直在使用中,我无法得到实际的反应堆,但我确实看到了次好的东西。

费尔南达-你可以看到模型,在上面。

伊芙琳娜:那是复制品?

费尔南达-这不仅仅是一个复制品。JET是由像橙子一样的部分组成的——它是由八个八边形组成的。当他们建造它的时候,他们建造了9个。他们做了一个额外的测试。是的,全尺寸的,就是那个。

Evelyna -从我站的地方看,这个复制品看起来像一个由巨大的金属脚手架支撑的金属甜甜圈。与真正的反应堆相比,这个模型缺少了所有的外部线路,冷却水的粗管和巨大的磁铁。但我还是走上楼梯,把脸贴在窗户上。

费尔南达-这是JET的尺寸。

Evelyna -它大约是四个集装箱排列成一个立方体的大小。在里面,它是一个中空的大甜甜圈。金属板像鳞片一样排列在墙上。奇怪的是,在模型里面,有一个巨大的四方形机器人。费尔南达告诉我,反应堆内部的维护是由一个叫吉祥物的遥控机器人进行的。反应堆的复制品被用来训练操作员操纵机器人。为了了解她的意思,我们走进了远程处理室。

费尔南达-这是遥控控制室。

伊芙琳娜-这太酷了!

费尔南达-是的,这是最酷的事情之一。

伊芙琳娜:在里面,房间中央有两个把手,墙上有几个大电视屏幕。

费尔南达-基本上,会有一个人从这里控制它。

伊芙琳娜-所以他们就站在那里用把手?

费尔南达-他们使用手柄,操纵器,吉祥物进入圆环,做任何需要做的事情,从取瓷砖到拧开东西,然后再把东西装上。吉祥物有摄像头,所以有一个完整的视图的人在做什么。设计JET的人都是具有物理和工程双重背景的人,这并非偶然。从那以后,它一直是设计和开发的核心。

Evelyna - JET的经验教训和实验为ITER(国际热核实验反应堆)的设计提供了参考,这是法国正在建造的一个新的聚变反应堆,它的体积是JET的两倍。

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