如果你听到ITER这个词就想到食物，嗯……你没有完全错。ITER实际上指的是国际热核实验反应堆，但关于食物的部分你是对的，这是一个期待已久的实验。目前正在测试ITER所需的燃料，希望能让我们更接近难以捉摸的聚变点火。
如果你是核聚变世界的新手，欢迎加入这个等待了数十年的派对。核裂变是我们大多数人更熟悉的:当原子分裂时，会产生大量的能量。但核聚变是两个原子的聚变，它释放的能量比裂变大几倍。
几乎所有的聚变实验都是专门研究氢原子聚变生成氦的。事实上，我们已经在实验室环境中实现了几次核聚变，使用了地球上最高能的激光，或者是世界上最强的磁铁。但关键的是，我们从核聚变开始就一直在追求的东西，就是点火。这是聚变反应开始维持自身的临界点，我们从中获得的能量比我们投入的能量要多。
这是核聚变点火的伟大梦想——它将产生无限的清洁能源。但你可以想象，将氢等离子体加热到1.5亿摄氏度，然后将它们压缩并限制在比太阳中心更极端的物质状态中……有点困难。
世界各地都有私人和国家资助的机构在为此努力……这就是ITER出现的原因。这是其成员国之间的国际合作，当它在2025年左右完成并开始试验时，它将是世界上有史以来最大的托卡马克。如果你想知道托卡马克是什么，它是一种非常特殊的甜甜圈形状的磁场和真空场，可以创造核聚变所必需的极端条件。
那么，如何测试这种最先进的设备呢?在开放实验之前?好吧，喷气机来拯救!联合欧洲环面是一个欧洲聚变研究设施，于1983年开放。
作为托卡马克本身，JET一直是托卡马克聚变的试验场。这是ITER的完美缩小版，大小是ITER的十分之一，本质上是JET行走，这样ITER才能飞行。
JET将通过测试ITER的燃料再次证明它的作用——有点像保镖品尝皇室的食物，以确保它没有有毒。
燃料混合物是氘和氚，这是氢的两种重版本，通常被用作混合在一起产生氦和所有能量的成分。我说ITER是这种关系中的皇家，因为它是世界上许多专家认为最有可能实现核聚变点火的设施。
这是几十年来对所有这些复杂科学进行微调的高潮。但是JET需要测试ITER的燃料组合，因为氚的衰变速度非常快，所以它在自然界中非常罕见，而且比氘更难处理。事实上，氚非常罕见，全世界的供应量只有20公斤，是核反应堆的副产品。所以，很多实验根本不用它，而只用氘撞成氘。此外，氚有额外的中子，这意味着它在反应过程中比氘产生更多的中子。因此，当单独使用或以50:50的比例混合使用时……我们有很多中子要对付。这可能会干扰或破坏帮助科学家了解实际情况的工具。
从事这项实验的最新一代科学家…在此之前可能从未接触过氚。但这个棘手的额外中子也意味着高势能产出，比氘和氘要高得多。事实上，氚是如此稀有，以至于世界上用于这种实验的供应只有20公斤，是核反应堆的副产品。所以，很多实验根本不用它，而只用氘撞成氘。此外，氚有额外的中子，这意味着它在反应过程中比氘产生更多的中子。因此，当单独使用或以50:50的比例混合使用时……我们有很多中子要对付。这可能会干扰或破坏帮助科学家观察聚变反应内部实际情况的工具。
从事这项实验的最新一代科学家…可能从未接触过氚。但这个棘手的额外中子也意味着高势能产出，比氘和氘要高得多。因此，JET实验的一个关键目标是了解在混合物中添加氚会如何影响D&T反应的等离子体动力学，当它实际发生在ITER内部时。而且，这只是一个有趣的事实——当氚实验在ITER开始时，所有这些额外产生的中子实际上会被用来制造更多的氚，用于未来的实验，我认为这很酷。
JET的所有这些令人兴奋的工作意味着，一旦ITER准备就绪，我们就能充分利用它的能力，并确保新的实验不会破坏任何我们花了很长时间才做好的专业设备，一旦它上线。因为谁知道呢?也许这是聚变点火梦想实现的十年。
暂无评论