德国开启天下最大“仿星器”核聚变反应堆

　　科学家胜利开启了天下上最大的“仿星器”核聚变反应堆。该安装被昵称为“文德尔施泰因 7-X”(简称W7-X)，一次束缚超低温的等离子体长达30分钟以上。

“文德尔施泰因 7-X”第一次发生的等离子体，主要由氦组成，达到了大概100万摄氏度的低温。

　　“文德尔施泰因 7-X”放置在德国格赖夫斯瓦尔德的一个大型实验室内。研究者宣称，该安装的计划将终极促使核聚变动力成为事实。

该系统初次测试时的图像，表现了荧光分支闭合的过程，使嵌套的磁场表面变得可见。

在仿星器内，等离子体被控制在外层的磁线圈内，这些磁线圈的真空内室能发生改变的磁场。

“文德尔施泰因 7-X”安装内并联环路的电子束，表现出沿着磁场线的轨迹。

任务人员正在制作“文德尔施泰因 7-X”的一个外部组件。

　　新浪科技讯 北京时间12月15日消息，据英国《每日邮报》报道，科学家已经胜利地开启天下上最大的“仿星器”（Stellarator）核聚变反应堆。该安装被昵称为“文德尔施泰因 7-X”(简称W7-X)，能一次束缚超低温的等离子体长达30分钟以上。

　　近日，W7-X反应堆制作出了一种超低温的特殊气体，持续了十分之一秒。科学家希望，如果反应堆作用时间能够长一些，那将终极为我们带来无限制的清洁廉价动力。12月10日，该反应堆制作出了温度高达100万摄氏度的氦等离子体。

　　“我们感到非常满意，”参与W7-X运行操作的汉斯-斯蒂芬·博世(Hans-Stephan Bosch)博士在第一天的实验结束时说，“一切都按照计划进行。”下一个任务将是延长等离子体放电的时间，并研究利用微波制作并加热氦等离子体的最佳方法。

　　研究者称，W7-X安装的计划胜利，将有助于核聚变动力终极成为事实。该安装目前放置在德国格赖夫斯瓦尔德的一个大型实验室中。长时间束缚超低温等离子体是反应堆计划的“圣杯”，将有可能为天下提供用之不竭的能量来源。

　　类似W7-X这 样的核聚变反应堆，采用的是两种氢的同位素——氘和氚——的原子，这些气体被注入一个密闭室。接着，科学家添加能量，将气体原子的电子移除，生成等离子 体。这些等离子体能释放出巨大的能量。在密闭室周围环绕着超导线圈，能够发生强磁场。通过电流的引导，强磁场穿过等离子体，使其远离密闭室的内壁。

　　反应堆最常见的计划称为托卡马克安装(Tokamak)，这是一个类似圆形线圈的中空金属结构。燃料在加热到1.5亿摄氏度以上时，能形成低温等离子体。尽管托卡马克安装能理想地束缚这种等离子体，但也暴露出一些安全风险，比如当电流故障时，磁场就会立即瓦解。

　　这种瓦解会导致磁场力的释放，并足以损坏反应堆。在发表于《科学》（Science）杂志的深度报告中，马克斯·普朗克研究所的科学家称，W7-X安装是一个更加实用的选择，能够克服托卡马克安装存在的安全问题。

　　美国威斯康辛大学的工程师大卫·安德森（David Anderson）说：“托卡马克安装的使用者正在期待会发生什么，W7-X令全天下感到振奋。”在托卡马克安装中，有两组磁场用于束缚等离子体，一组环绕在密闭室之外，一组位于密闭室外部，能够引导穿过等离子体的电流。这种计划使密闭室外部的磁场强于外部，等离子体有可能移动到密闭室壁上，导致磁场瓦解。

　　在仿星器里，等离子体被束缚在外部的磁线圈内，这些磁线圈能在真空的密闭室内发生改变的磁场线，从而使等离子体一直远离密闭室壁。W7-X安装的关键部件是一个50圈的超导磁线圈，高度大概为3.5米。该安装总共有16米宽。

　　1951年，在普林斯顿大学任务的莱曼·斯皮策（Lyman Spitzer）首次提出了仿星器的概念。然而，由于当时材料的限制，这一想法被认为太过超前。现在，利用超级计算机和新的材料，科学家终极将斯皮策的理想变成了事实。（任天）

转载自:https://tech.sina.com.cn/d/i/2015-12-15/doc-ifxmpnqi6530900.shtml

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