让托卡马克一直处于高能模式提高核聚变效率,美韩科学家的新研究


本文摘自科学与宇宙,侵删。

当托卡马克中发生意外事件时,等离子体会损坏内壁和组件,需要停机维修。ITER的风险更高。ITER是在法国卡达拉赫建造的多国托卡马克设施,旨在证明聚变作为大规模无碳能源的可行性,因为该装置将产生比现有托卡马克等离子体高得多的热量和功率的等离子体,所以如果出现问题,造成的损害也会越大。
所以物理学家们面临着一个两难的境地,他们希望等离子体处于高能模式,但高能模式会导致等离子体非常不稳定,从而损坏托卡马克。美国科学家们致力于利用磁场来消除不稳定性,应用的磁场通过允许粒子流过边界来减少不稳定性。但一个副作用是等离子体冷却,聚变反应效率会降低。
美国能源部科学家们通过将磁铁与反馈系统相结合来解决这个问题。该组合确定了可以抑制ELM的最弱磁场,同时将磁场对高能模式条件的劣化程度降至最低。科学家们计划改进他们的系统,以便它能够检测到预测即将到来的信号。美国和韩国科学家共同参与了本次的研究,同时这项实验美国能源部科学办公室和韩国聚变能源研究所的支持。

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