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在核聚變發電中,需要通過將燃料加熱至1億攝氏度來形成電漿體狀態。不過,電漿體極不穩定,很難長時間保持原狀。此次建成的正是使電漿體保持穩定狀態的裝置。將用於2026年以後開展的電漿體生成實驗……
日本量子科學技術研究開發機構(QST)12月23日發佈消息稱,正在茨城縣那珂市建設的核聚變實驗設施“JT-60SA”中,作為核心部分的電漿體控制裝置已經完成安裝。該裝置由QST與三菱電機共同製造,將用於2026年以後開展的電漿體生成實驗。
該裝置是使電漿體保持穩定狀態的“位置控制線圈”。線圈為直徑8米的銅製結構,在真空容器的內壁上安裝了上下兩套。安裝時每套使用約600米長的銅線環繞約20圈,為了精密地呈現出圓形,將安裝位置及線圈形狀等的誤差控制在了2毫米以下。
核聚變發電是讓作為燃料的原子相互聚合,並將這一過程中產生的巨大能量轉化為熱能用於發電。具體而言,需要通過將燃料加熱至1億攝氏度來形成電漿體狀態。不過,電漿體極不穩定,很難長時間保持原狀。
當電漿體處於高溫高壓狀態時,可能會發生上下振動或形狀變化,甚至出現崩解。此次安裝的控制線圈起到的作用是防止已產生的電漿體的形狀被破壞。QST理事伊藤久義表示:“在國際競爭加劇的背景下,線圈的安裝是邁出的關鍵一步”。
JT-60SA是經過改造後於2020年建成的全球最大的“托卡馬克型(Tokamak)”核聚變實驗裝置,通過環形排列的線圈來產生磁場。該裝置已於2023年首次成功產生電漿體。為了長時間產生溫度和壓力更高的電漿體並對其進行控制,2024年開始推進加熱裝置等的強化工程。強化工程預計於2026年完成,將在2026年年底前使其產生電漿體。相關研究成果將應用於作為國際合作項目正在法國建設的核聚變實驗堆ITER。 (日經中文網)