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0.2 毫克用于能源革命:JET 核聚变反应堆的新纪录

为了(仍然)极少量的能量,我们付出了巨大的努力。JET 反应堆外景。(来源:EUROfusion)
为了(仍然)极少量的能量,我们付出了巨大的努力。JET 反应堆外景。(来源:EUROfusion)
位于英国的欧洲联合环(JET)的最新实验表明,核聚变可以产生多大的能量。与煤炭的对比尤其令人印象深刻。
Renewable Science

欧洲联合环(JET)的研究人员根据磁核聚变的概念工作,能够用 0.2 毫克的燃料产生 69 兆焦耳的能量。

作为欧洲联合项目最新实验的副产品,核聚变反应堆的能量产量创下了世界纪录。两年前,同样数量的燃料产生了 59 兆焦耳的能量。

这个数量听起来比实际的要大。它大致相当于一座独立房屋两天的耗电量。它或许可以为一个房间提供一天的热量--但正如前面提到的,用的是 0.2 毫克的燃料。

这意味着氘和氚(氢的两种同位素)的混合物所含的能量相当于 2 千克褐煤。

据估计,2022 年全球褐煤和硬煤的消耗量为 83 亿吨。这几乎是一个难以想象的数字。全部倒在一起,相当于一个边长为 1.3 英里的立方体--每年。

相比之下,要满足同样的全球能源需求,我们只需要不到 800 吨的核聚变燃料。在相同的密度下,这相当于一个边长为 10 码的立方体!

因此,氘和氚必须首先从锂同位素中提取出来,预计全球氘和氚的储量可持续 1000 年,这一点也不足为奇。

仍有很长的路要走

然而,要产生在 JET 成功熔化的等离子体,所需的能量要高出许多倍。更不用说燃料的提取了,而煤炭、石油和铀并不就在下一个街角。

位于英格兰南部库勒姆的聚变反应堆实在太小,一次只能产生有限的等离子体。

随着国际热核聚变实验堆(ITER,拉丁语,意为 "途径")的投入使用,这种情况将得到改变。根据目前的设计,并在全球众多核聚变实验的基础上,将首次实现能量过剩。

但这并不是近期内就能实现的:规划和建设工作正在进行中,但甚至连最终批准的模糊日期都还无法给出。

多年来,JET 能够产生越来越多的能量。(来源:EUROfusion)
多年来,JET 能够产生越来越多的能量。(来源:EUROfusion)

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Mario Petzold, 2024-02-11 (Update: 2024-02-11)