螺旋石7-X

螺旋石7-X是德國建造的世界最大仿星器受控核聚變裝置。其主要組裝工作已於2014年5月結束，進入運行準備階段。

2015年12月開始運行，並首次製造出氦電漿。

基本介紹

• 中文名：螺旋石7-X
• 類型：仿星器受控核聚變裝置
• 運行時間：2015年12月
• 國家：德國

建設背景

電漿約束技術是受控核聚變的一個核心課題，仿星器藉助外導體的電流等產生的磁場約束電漿，優點是能夠連續穩定運行，是目前較有希望的受控核聚變裝置類型之一。

核聚變是解決能源問題的主要選擇之一。核聚變反應所需的氚和氘在自然界中廣泛存在，1公斤核聚變原料產生的電能等同於1．1萬噸煤產生的電能。核聚變反應堆比目前核電站的核裂變反應堆產生的核廢料更少，放射性也會在短期內消失。“螺旋石7－X”等仿星器設計方案被認為是未來核電站反應堆的發展方向。

研究歷程

螺旋石7-X是由馬克斯－普朗克協會下屬等離子物理研究所承建，位於德國北部城市格賴夫斯瓦爾德。

世界最大仿星器“螺旋石7－X”

螺旋石7-X項目在20世紀末期就開始籌劃，組裝階段於2005年4月開始。該項目成本約為10億歐元，其中德國聯邦政府承擔大約七成費用，此外還獲得歐洲多家科研機構和企業的支持。

2014年5月結束組裝，進入運行準備階段。

2015年12月開始運行，並首次製造出氦電漿。

工作原理

仿星器就是對恆星的模仿，實際上是一種核聚變反應研究設備。按照設計，仿星器通過模仿恆星內部持續不斷的核聚變反應，將等離子態的氫同位素氚和氘約束起來，並加熱至1億攝氏度的高溫，發生核聚變以獲得持續不斷的能量。

技術特點

馬克斯·普朗克研究所同時擁有兩種不同類型的核聚變研究裝置。與目前常用的以環形封閉磁場約束電漿、實現受控核聚變的“托克馬克”方式相比，“螺旋石7－X”不但安全性更高，其最大特點是一次運行可以連續約束超高溫電漿長達30分鐘，而“托克馬克”方式的這一約束時間最高紀錄僅為6分30秒。

實現對超高溫電漿的長時間約束是反應堆設計領域的“聖杯”，這意味著控制核聚變的進程，也就是說可以控制核聚變的開始和停止，並隨時對反應速度進行調控。

運行過程

2015年12月，研究人員向“螺旋石7－X”內部的電漿容器中注入大約一毫克氦氣，並打開微波加熱裝置，氦電漿隨之產生。雖然“螺旋石7－X”首次製造出的氦電漿僅存在十分之一秒，研究人員對這一結果依然十分滿意，表示“一切都在按計畫進行”。