
德國格賴夫斯瓦爾德的馬克斯·普朗克等離子體物理研究所于 5 月 22 日宣布,其運營的 Wendelstein 7-X(簡稱 W7-X)恒星仿真器型核聚變裝置順利完成新一輪實驗。這一全球最先進的恒星仿真器在歐美科研人員的協作下,于關鍵參數“三重乘積”方面創下世界新紀錄,突破了以往托卡馬克裝置在長時間維持等離子體方面的性能極限。
所謂“三重乘積”,指的是核聚變反應中等離子體的密度、溫度與約束時間三者的乘積,是衡量反應能否實現自持續的關鍵指標。在此次名為 OP 2.3 的實驗中,W7-X 團隊成功將三重乘積維持在最高水平達 43 秒,標志著該裝置在長時間運行能力上的顯著進步。
雖然在短時間放電領域,諸如日本 JT60U 和歐洲 JET 等托卡馬克裝置依然占據領先地位,但 W7-X 在持續運行方面的突破意義重大。研究所負責人指出,這項成果充分展示了恒星仿真器在實現穩定可控核聚變方面的潛力,是朝向未來商用聚變電站邁出的重要一步。
實現這一紀錄的關鍵之一,是一種由美國橡樹嶺國家實驗室開發的新型顆粒注入技術。該設備通過向等離子體內持續注入毫米大小的冷凍氫顆粒,解決了長時間運行過程中的燃料補充難題。在本次實驗中,共注入約 90 個氫顆粒,同時借助高效微波加熱系統,使等離子體溫度達到超過 2000 萬攝氏度,局部峰值甚至接近 3000 萬攝氏度。顆粒注入與加熱過程的精確配合,確保了能量利用效率的最大化。
除三重乘積紀錄外,W7-X 在本輪實驗中還取得兩項關鍵進展:一是單次放電所轉化的能量提升至 1.8 吉焦,高于此前記錄;二是在整個等離子體區域內,壓力與磁場壓力之比首次達到 3%,為實現未來聚變電站所需的 4% 至 5% 水平提供了可行路徑。這些數據表明,W7-X 正在逐步逼近實現穩定、高效核聚變的工程可行性門檻。





京公網安備 11011402013531號