太平洋融合公司对一种使用电容压缩燃料进行惯性点火的经济型聚变装置原型进行了测试。
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太平洋融合展示了核聚变压缩的新方法
美国初创公司 Pacific Fusion 宣布其减小版脉冲能量模块原型的测试结果,该模块旨在未来用于核聚变装置。该设备尺寸与普通货运集装箱相当,在约 1.1 MV 电压下,80 纳秒内产生了大约 440 GW 的峰值功率。实验的关键特点是使用一组电容器来启动反应,而非昂贵的激光。
技术原理
Pacific Fusion 运用了燃料“惯性压缩”原理:在微型燃料颗粒周围产生超强电磁场,导致压力和温度急剧升高。结果,胶囊内的轻核融合成更重的核,释放出巨大的能量。这有望成为几乎无限燃料供应的清洁能源来源。
截至目前,唯一在惯性压缩下显示正能量输出的项目是 National Ignition Facility(NIF)——美国拥有近 200 台强力激光器的设施,它们聚焦于微小燃料胶囊。然而考虑到整个装置所需的能量,其效率仅为百分之几甚至更低,成本仍然过高,无法实现商业化。
Pacific Fusion 的电容器方法
公司的核心理念是通过同步点亮强力电容器来压缩燃料。如果在 100 纳秒内以不超过 2 纳秒的相位差开启它们,放电将产生所需场并启动核聚变反应。减小版演示机成功完成了这一方案,但未使用实际燃料。
根据初创公司的声明,该实验非常成功,公司已获得超过 10 亿美元的投资用于进一步技术开发。
未来计划
夏季,Pacific Fusion 将开始建设完整演示装置。场地已经选定。新设备将展示同步点火电容器块的可能性,在有燃料时能够启动正能量输出的反应——即产生的能源超过启动所消耗的能源。
虽然按此原理建立商业核聚变发电站可能需要数十年,但验证该方法可行性已是当务之急,并将需要大量资金。
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