||
科学家探讨核聚变发电的新途径
[
于利希,
于利希能源研究所博恩哈特·翁特伯格所主持的这次会议,一直把简称为SFP 的“随机聚变等离子体”的科研进展作为研讨重点。于利希研究中心作为2009 SFP会议东道主,拥有国际公认的核聚变燃烧室内衬材料的研究实力。于利希也因此一直坚持在方法学和器件方面进行联合开发,以实现对等离子体的边界层的操控,而巨大的能源就是要从该边界层耦合出来。
为了获取能源,需要把极其热的聚变等离子体与环境实现热绝缘-这是一种自我隔绝:聚变反应堆中不期望出现的热损失将因为漩涡和混沌行为而剧烈增加,而由此产生的特殊磁场,当然也具有混沌特征,却可能反而对等离子有好的影响,甚至可能部分阻止非期望的热损耗:自2003年以来,在于利希托卡马克TEXTOR上所进行的“动态遍历偏滤器”(DED)便正是制造这类磁场的探索性实验。
于利希科学家们不仅在TEXTOR上、而且也在诸如英国牛津的欧洲聚变实验JET和加州圣地亚哥的托卡马克DIII-D等其他世界领先的装置上成功地演示,近似DED的混沌磁场不仅能改善热绝缘,而且还能把聚变等离子体边缘的不稳定性消灭在萌芽状态。后者对于正在法国南部城市卡达拉什建造的ITER极为重要。由于ITER的设计释放功率至少应达到50万千瓦,等离子体的非无均匀性和非稳定性必将导致内衬材料和器件的损伤。于利希在DED实验上取得的研究成果有助于防止这些问题。
通过JET真实等离子体实验图像制作的、ITER等离子体边界层的模拟磁场结构的蒙太奇图片。
混沌的磁场是用于利希计算机代码EMC3-EIRENE,并用基于于利希托卡马克TEXTOR的实验数据得出的模拟结果。这种近似于动态遍历偏滤器(DED)的非稳定的电磁干扰场-可能有助于克服ITER等离子体非稳定性和材料损伤等问题。
绘图: 于利希研究中心/ JET-EFDA
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-5-22 06:52
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社