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美企业为核聚变反应堆寻找合作伙伴

2014年10月23日08:56    来源:中国科学报    手机看新闻
原标题:美企业为核聚变反应堆寻找合作伙伴

  Tom McGuire和紧凑型核聚变反应堆 图片来源:LOCKHEED MARTIN/FLICKR

  被提议的紧凑型核聚变反应堆的一个领导人表示,美国洛克希德马丁公司计划建立一个科学家团队,并为该项目寻找合作伙伴。

  在近日举行的新闻发布会上,项目负责人Tom McGuire为该项目的科学价值进行了辩护:“我们认为我们将建造出具有固有稳定性的东西。”McGuire表示。但他承认:“我们正处于整个科学过程的最早阶段。”他表示,在过去4年中,他与一个有5~10人的团队进行了合作,他希望在目前项目启动阶段能扩展该团队。

  McGuire提到,该设备与一种名为尖端几何(或称之为“尖桩篱栅”)的磁场形态很相似。在“磁笼”里,如果轴心附近的带电粒子向外移动,周围的带电磁场就会再把它推回来。这种尖端几何曾在上世纪六七十年代被研究,但后来却被放弃,因为实验显示这种机械方式存在漏洞:粒子会从两个环形电磁场中间的空隙逃逸。McGuire则表示,他们有办法解决这一问题——将尖端几何设备封装在一个磁镜设备中。

  该设备呈圆柱型,利用磁场限制粒子沿轴心运动。机器末端的额外强力磁场(磁镜)能避免粒子外逃。上世纪,科学家对磁镜设备进行了广泛研究,最终加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室设计出54米长的磁镜熔合试验设施B(MFTF-B)。1986年,MFTF-B建成,耗资3.72亿美元,但由于预算原因一直未曾启动。

  该研究小组使用的另一个约束粒子的技术是再循环。“我们会再捕捉流出的粒子,并将它们送回设备中。”McGuire说。该团队已经制造出首台机器,并在试运行中进行了200次撞击,但McGuire拒绝提供有关等离子温度、密度和约束时间等的详细数据,但他表示,等离子表现得非常稳定。

  另外,McGuire承认,需要屏蔽中子的保护盾。他估计需要50~150厘米厚的保护盾,但这在他们的紧凑设计中可能需要调整。研究人员表示,很难预计这台设备的最终尺寸。虽然洛克希德马丁公司表示其目标是直径7米,但有科学家表示所需的保护盾将让设备变大。(张章)

(责编:郭方园(实习生)、赵竹青)


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