12月1日,全球最大的核融合反應器發電裝置、位於日本東京北部那珂市的JT-60SA正式啟動。 JT-60SA由歐洲和日本共同建造和運營,在法國的國際熱核聚變實驗堆建成之前,它是世界上最大的核融合反應器。
據報道,JT-60SA是一個耗資5億英鎊、直徑約12公尺的核融合裝置,位於日本東京北部的那珂。目前,JT-60SA主要是作為一個研究設施,研究有朝一日建成的核融合發電廠將如何實際運作。
JT-60SA含有加熱到攝氏2億度的漩渦等離子體。這是氫原子開始聚變成氦氣的臨界點,在此過程中釋放的可持續能源可以終結化石燃料。
據專家稱,JT-60SA還需要兩年時間才能產生進行「有意義的物理實驗」所需的長效等離子體。
在12月1日的啟動儀式上,計畫副負責人薩姆·戴維斯(Sam Davis)表示,這個裝置是500 多名科學家和工程師與歐洲和日本70多家公司合作的成果,將「使我們更接近聚變能源」。
歐盟能源委員卡德里·西姆森(Kadri Simson)表示,JT-60SA是"世界上最先進的託卡馬克",其啟動運行是"核聚變歷史上的一個里程碑"。
他並表示,聚變有可能成為本世紀下半葉能源組合的「關鍵組成部分」。
據悉,JT-60SA於2009年開始建造,有六層樓高,高15.24米,寬13.4米。
核融合反應器工作原理示意圖。
與其他核融合反應器一樣,JT-60SA的甜甜圈形"託卡馬克"容器內的氫氣經過加熱後會變成"等離子體",這是一種由帶正電荷的粒子(離子)和帶負電荷的粒子(電子)所組成的物質。
等離子體通常被稱為繼固態、液態和氣態之後的第四種物質狀態,佔可見宇宙的99% 以上,並構成了太陽的大部分。
在託卡馬克中,等離子體被磁場捕獲並加壓,直到能量化的等離子體粒子開始碰撞。
當粒子融合成氦時,它們會釋放出巨大的能量。
當粒子融合成氦時,它們會釋放出巨大的能量,模仿恆星中心自然發生的過程。
聚變不同於裂變(目前核電廠使用的技術),因為前者是將兩個原子核融合在一起,而不是分裂出一個原子核(裂變)。
核融合的支持者說,與裂變不同,核融合沒有災難性核事故的風險,產生的放射性廢棄物也比目前的發電廠少得多。
雖然核融合還處於起步階段,但有些人已將其稱為人類未來能源需求的答案。
核融合發電廠可以減少發電業的溫室氣體排放。
核融合發電廠可以減少發電產業的溫室氣體排放,而發電產業是全球溫室氣體排放的主要來源之一。
聚變最終可以取代煤炭和天然氣等排放溫室氣體的能源,從而應對氣候變遷。
JT-60SA 的目標是研究核融合作為一種安全、大規模、無碳的淨能源來源的可行性,即產生的能量大於投入生產的能量。
文/南都記者陳林
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