美PLX实验 控制核聚变产生能量
2017年世博会中国馆「人造太阳」核聚变多媒体装置。(新华社)
透过把氢原子碰撞在一起,进而产生取之不尽、用之不竭的能量,还能实现零排放这一核聚变过程,被视为能源生产领域的「圣杯」,过去一直被视为痴人说梦,但随科技不断发展,如今科学家们可能向可行的核聚变能迈进了一小步。美国趣味科学网站报导,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室正进行一项等离子体线性实验(PLX),旨在结合目前两种核聚变方式之长,另辟蹊径,实现可控的核聚变。
科技日报报导,核聚变的潜力在于,它能产生大量能量。因为每当两个氢原子聚变成氦时,它们中的一小部分物质就转化为巨大能量。聚变能具有资源无限、不污染环境、不产生高放射性核废料等优点,因此一直被视为能源生产领域的「圣杯」。如同人类赖以生存的太阳和其他恒星一样,就是一个天然的聚变反应堆,几十年来,人们一直在努力复制太阳的能量驱动过程。
但核聚变的问题在于,迄今还没有人知道如何以有效的方式制造出这种能量。目前世界上有很多氢聚变炸弹,可在瞬间释放出全部能量,然后自我摧毁并毁灭周围其他一切事物。
而现有的核聚变反应堆用掉的能量比它们创造的能量还要多。至今还没有人成功创造出一种可控且持续的核聚变反应,使其释放的能量超过制造并控制核聚变反应的设施所消耗的能量。
目前在实现核聚变上,有两种主流方法。其中一种为(等离子)磁约束,即所谓托卡马克核聚变反应堆所用的原理。另一为惯性约束。不过,据美国物理学会发声明,PLX实验方法与上述两种方法略有不同。
PLX使用磁体来限制氢,而让氢达到核聚变所需要的温度和压力,是该装置球形室周围排列的等离子体喷枪喷射的等离子体热流,即该方法使用的是等离子体喷枪。美国物理学会称,负责PLX专案的物理学家们利用已安装的18支等离子体喷枪进行初步实验。