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家用清洁剂也可用于聚变装置?科学家:不仅可以,还能极大提升聚变性能!

前瞻网 2022-01-20 11:40

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科学家们发现,添加一种常见的家用清洁剂——硼砂等清洁剂中含有的矿物硼——可以极大地提高一些聚变能源装置的能力,使其能够像太阳和恒星那样在地球上产生聚变反应所需的热量。

美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的物理学家与日本研究人员合作,在日本的大型螺旋装置(LHD)上进行了观察,这是一个扭曲的磁性设施,被称为'日珥'。这些结果首次证明了在被称为恒星器的设施中限制热量的新方法。这些发现可以推动扭曲的设计成为未来聚变电站的蓝图。

研究人员通过向助长聚变反应的LHD等离子体中注入微小的硼粉颗粒,产生了更高的约束效应。此外,他们通过一个安装在PPPL的滴管进行注入,急剧减少了湍流,并提高了产生反应的封闭热量。

研究人员在2018年启动这个项目——LHD杂质粉末滴管时,他们希望可能会对能量封闭产生影响。观察结果比他们预期的还要好,在等离子体半径的很大一部分范围内,湍流得到了抑制。

科学家表示:“我们可以非常清楚地看到这种效果。我们向等离子体投入的功率越大,热量和封闭性的增加就越大,这在真正的反应堆条件下是非常理想的。”

LHD项目的执行主任、日本文部科学省的核聚变研究科学顾问Masaki Osakabe说:'我们对获得这些结果感到非常高兴和激动。这次合作所揭示的结果将为控制聚变反应堆中的高性能等离子体提供一个很好的工具。”

该研究论文题为'Observation of a reduced-turbulence regime with boron powder injection in a stellarator',已发表在《自然·物理》期刊上。

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责任编辑: 4161HSS

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