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全球最大「人造太阳」JET 创新世界纪录,这一突破具有哪些意义? 第1页

  

user avatar   yu-kun-25-50 网友的相关建议: 
      

昨天听了JET的报告,就简单说一下吧。

进展肯定是有的,但不是那种颠覆性的突破,毕竟JET在九十年代就做过一轮氘氚实验了。虽然这二十多年里装置进行了不少改进,但装置还是老装置,也没办法用这套骨架搞出ITER等级的成果。

媒体宣传比较多的是59MJ和11MW这两个数据(相比于此前的22MJ和4.5MW都翻了三倍左右),但这两个数据本身并没有初看上去那么亮眼。由于辅助加热功率提高了不少,对发电来说最重要的Q值其实没什么提升。实际上聚变功率11MW的放电里辅助加热功率超过了30MW,所以Q应该在0.3~0.4的范围内,还不如上一轮实验中的纪录。

不过这虽然不是个足以被称为“突破”的乐观结果,也肯定不是什么“证明了聚变能的Q值就是很低”的悲观结果,实际上它更接近一个相对乐观的稳健结果。JET的尺寸也就是ITER的一半,肯定不会达到后者那种约束水准,这一轮氘氚实验的主要目的估计是

  1. 二十多年没人做过氘氚实验,科研人员都快换代了,总归要在ITER运转之前再熟悉一下流程
  2. 和1997年JET结束上一轮氘氚实验时相比,对ITER的设计因为理论和工程方面的进展有了不小的改变,所以需要新的实验为这个2025年才能放电的ITER(而不是当时设想的会在2005年左右放电的ITER)做一些新的物理研究

而这一轮实验也圆满完成了上述两个目标。进行这次实验时JET的第一壁材料和1997年已经不同,从当时的石墨换成了现在的钨合金,与如今的ITER设计相同,用于等离子体诊断的设备也远比当时更加先进。在JET的这一轮实验开始之前,研究人员基于现有的等离子体模型对氘氚等离子体在如今经过了改造后的JET中的参数进行了预测,而这一轮实验的结果也基本符合此前做出的预测。这种对预期的符合意味着此前的等离子体模型得到了部分验证,而考虑到如今的ITER设计正是基于这些模型,这一轮氘氚实验的结果进一步降低了日后ITER上的不确定性。

更高的聚变功率相对可喜,Q值的稳定证明了这不是什么颠覆性的大进展,而与理论预期的符合证明了人类的聚变研究正在稳步推进。




  

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