百度地图|baidu_sitemap
首页
香港开奖现场结果直播
白银水电
3d天天彩图
白银核电
三六八高手论坛
白银光伏
节能环保
社会责任
综合要闻
电力人才
科技创新
基本信息姓名:叶奇蓁单位:中国工程院院士职位/职位:院士人..
电力人才:在近期举行的第八届中国公益节上,凭仗多年在企业..
2018中国软件大会暨首届CIO立异峰会隆重举办。国网信通财产团..
白银核电
白银核电:激光核聚变接近临界点:世界的能量结构将被重写
2019-05-10 19:22:30 来源:https://www.whirlpad.com 作者:白银电力
白银核电:也许今年,国家点火设施(NIF)将成为名副其实的名称。这个耗资35亿美元的设备位于美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室,生产世界上最大的激光束,用于爆发(引发内部爆炸)氢同位素靶,触发核聚变将产生比输入更多的能量。 NIF高管认为,为了达到临界点或“点燃反应堆”,他们已经工作了两年,现在可以说胜利已经到来。项目总监Ed Moses说:“我们完全有能力在2012财年取得成功。”

然而,这种方法仍然属于惯性约束聚变,即使整个项目成功,它也面临着不确定的未来。该实验的成功是否意味着美国能源部将其发展成为经济上可行的能源?如果是这样,NIF激光触发核聚变方法是最好的解决方案吗? 3月7日,美国国家科学院专家组提交的一份临时报告得出结论,现在说结论还为时过早。该报告还建议核聚变科学家继续寻找点燃核燃料的替代技术。

新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的等离子体物理学家GlenWurden对该报告表示赞同,并认为研究惯性约束聚变的科学家不应将所有宝藏都放在激光触发器上。他认为“可控核聚变技术完全不成熟”。他指出另一种核聚变方法— —磁约束聚变(magnetic confinementfusion)和这类标志性项目,耗资210亿美元的国际热量核聚变实验反应堆(ITER)也遇到了许多困难,使研究停滞不前。 ITER的缓慢进展和研究成本的不断扩大归功于一种不成熟的技术,即托卡马克(受控热核反应装置),这是一种带有强力电磁铁的袋形笼。核聚变等离子体。

尽管科学家们最初充满信心并且计算机模型仿真非常有利,但NIF项目也未能按预期进展。乌尔登说:“科学家们认为”点燃“反应堆就好像在采取一个囊。”然而,NIF加热和加氢氢同位素的过程是麻烦的。在称为间接驱动的过程中,从橡皮擦大小的“辐射腔”(空腔,金圆柱)的两个开口注入多个激光束以在内部产生X射线。此后,辐射腔中的核燃料(氢同位素靶)被X射线加热和挤压以触发核聚变。然而,在辐射腔内,在激光器和等离子体之间发生意外的涡流相互作用,从激光束吸收能量。这将抵消大量能量,因此NIF的激光能量输出未达到点燃反应堆所需的临界阈值。

无论如何,NIF的研究团队已进入稳定的实验阶段。 18个月前,当科学家开始向点火目标推进时,该设施仅完成了预期点火的1%必要条件。现在,完成程度达到了10%,而且这个过程正在加速:仅在1月份就创造了57次轰炸。研究小组还在探索一系列调整方案,包括使用珐琅或钻石代替塑料来包裹核燃料,以及改变辐射腔的材料或形状。摩西说,他们也可能将NIF的最终能量从1.8兆焦耳(仅达到这个能量水平,实现“收支平衡”)增加到2.2兆焦耳。

但正如美国国家科学院的报告指出的那样,其他方法可能提供一种更容易点燃反应堆的方法,并最终成为一个实用的发电厂。那么谁为这些发展买单呢?美国和世界各地的大多数惯性约束反应堆都是由涉及国家安全和武器开发的合资企业提供资金,这些企业研究用于武器开发的核聚变,而不是民用发电厂。目前,激光惯性约束聚变研究由美国能源部下属的国家核安全管理局(NNSA)监管。国家核安全局的主要责任是管理核储备。

在能源部科学办公室,几乎没有资金用于研究惯性约束聚变。大部分资金用于支持磁约束核聚变,并且越来越多的资金被用于ITER项目。位于马里兰州盖瑟斯堡的Fusion Energy Associates是一个核能倡导组织,该组织负责人Stephen Dean认为,即使专家组的最终报告认为惯性约束核聚变能源项目是可行的,该研究也是如此。在科学办公室找到一个地方仍然很困难。迪恩说:“我认为能源部将直接忽略它。显然,他们只对ITER情有独钟,并疯狂地试图挽救这个项目。”

如果NIF科学家能够在2013年获得他们所需的4.6亿美元,他们可以探索其他选择。例如,美国罗切斯特大学的等离子体物理学家团队打算调整NIF激光,这样他们就可以直接点燃氢同位素目标,而无需使用辐射腔。

但NIF的科学家并不是在等待替代方案的出现。在点火装置之前,他们积极准备下一个项目,一个名为LaserInertial Fusion Energy(LIFE)的示范电站。民用发电厂必须经济实用,产生的能量必须超过每个轰击目标输入能量的50倍以上,并且必须增加再利用效率,从每天数次增加到每秒15次,但这不是一件容易的事。 。

实际上,这种多孔NIF设备是LIFE反应室的放大模型,而LIFE的反应室是模块化的,模块足够小,可以装入卡车。 NIF设计用于使用数千个巨大的频闪灯为玻璃激光器充电,而LIFE则使用紧凑的晶体管填充照明器。摩西驳斥了激光是未来核聚变发电厂的驱动力的观念。他认为,市场和公众通过投资消费电子产品的激光和晶体管做出了选择。如果你回顾过去,那么“人们会发现晶体管和激光是划时代的发明。”

LIFE项目总监Mike Dunne认为,与科学家的第一次磁力限制相比,他们的发电厂每个成本约为40亿美元,在20世纪20年代早期为电网提供了数亿瓦的电力。核聚变发电厂至少在10年前出现。回顾几年前在一次会议上,当向参与磁约束聚变的研究人员介绍LIFE项目的概念时,莫斯说:“他们反应非常激烈,”这是不可能的。“然后他们参与了这个项目。雄心壮志令人震惊,现在他们仍会感到震惊。“

Tags:
责任编辑:教务王老师
您看到此篇文章时的感受是:
】【打印繁体】【投稿】 【收藏】 【推荐】 【举报】 【评论】 【关闭】【返回顶部
我来说两句
帐  号: 密码: (新用户注册)
验 证 码:
表 情:
内  容: