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美桑迪亚国家实验室将进入核聚变研究新阶段

游客 2016-11-11 16:40:21    200978 次浏览

美国能源部所属的桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories) 是专门从事核聚变技术及核裂变技术等的应用研究与工程开发,近日正加大其核聚变实验研究力度,桑迪亚国家实验室将在其Z-装置内进行氘氚(Tritium,最重的氢同位素)受控核聚变实验。

美桑迪亚国家实验室将进入核聚变研究新阶段

实现氘氚核聚变能够极大地提高核反应释放能量,实现释放能量高于消耗能量的可控核聚变反应,不过该同位素相对而言存在更大潜在危险。

Z装置是一座实验室脉冲辐射源,已成功服役数十年,可以产生高功率X射线和科学研究所需高能量密度的高温和高压。Z装置的每一次点火所需的能量并不高,大概相当于100间屋子几分钟所用的电量。Z装置的电力传输线大约100英尺(约30米)长,但有一辆大众甲壳虫那么粗。Z装置可以使粒子高速运动,5秒内即可飞行超过3000英里(约4818千米)。

美桑迪亚国家实验室将进入核聚变研究新阶段

此前,Z装置多用于仅有氘同位素的受控核聚变实验,新阶段中,该实验室将让氘氚以50/50比例混合,在Z装置中可控核聚变反应,理论上将产生的能量和中子质量分别为单种氘同位素核聚变产生的500倍和80倍。

目前,桑迪亚团队仅完成干运行实验,由于氚不稳定和高放射性的特定,达到可控冷运行反应需要大量水和油对Z装置冷却,实验团队还有许多工作要做。不过团队仍表现出了强烈的信心,团队称在试验中引入钚有可能提供解决方案

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