主题:加拿大刚刚打破核聚变世界纪录,产生中子数量令整个能源行业震惊
如果不仔细观察,位于温哥华郊外的这间实验室可能看起来更像是一个重工业车间,而不是尖端物理的前沿阵地。
然而,就在昨天,加拿大通用聚变公司(General Fusion)在这里悄然改写了全球能源竞赛的记分牌,向世界证明了“暴力”压缩或许是通往无限清洁能源的一条捷径。
根据刚刚在权威期刊《核聚变》上公布并经同行评审的数据,该公司最新的磁化靶聚变实验在峰值时刻每秒喷涌出约6亿个中子。
这个数字不仅仅是一个冷冰冰的统计记录,它是核聚变领域期待已久的“心跳声”,标志着人类在驯服原子核能的道路上,从纯理论验证迈向了可操作的工程现实。
“液态金属拳头”:在毫秒间挤压出人造太阳
要理解这项成就的量级,我们首先必须摒弃对传统核聚变反应堆的刻板印象。
通用聚变公司没有选择像ITER(国际热核聚变实验堆)那样建造昂贵且巨大的“甜甜圈”磁笼,也没有采用美国国家点火装置那样精密脆弱的激光阵列。
他们选择了一条更为务实、甚至略带“蒸汽朋克”风格的第三条道路:磁化靶聚变(MTF)。
想象一下,你试图用双手挤压一个并不存在的气球,这个气球由被加热到数百万度的等离子体构成,极其不稳定且稍纵即逝。
在通用的装置中,充当“双手”的是一堵由熔融铅锂混合物构成的旋转液态金属墙,而驱动这堵墙向内坍缩的,是一圈精密同步的重型活塞。
在最新的实验中,这套系统展示了令人咋舌的控制力:它将中心的等离子体瞬间压缩至初始密度的190倍。
更令人惊叹的是,在这个剧烈的压缩过程中,等离子体不仅没有像此前许多实验那样分崩离析,反而保持了惊人的稳定性。
其内部维持形态的磁场强度飙升了13倍以上,仿佛一个被极度压缩的弹簧,积蓄着巨大的能量却依然受控。
这种“在极端暴力下保持优雅”的能力,正是聚变能源从科幻走向电网所缺失的关键一环。
中子通量:衡量聚变“真实性”的黄金标准
为什么整个能源界都在盯着“6亿个中子”这个数字?
在核物理的语言中,中子是诚实的信使,当氘和氚的原子核真正发生聚变反应并释放能量时,高速中子就是其必然的副产物。
过去许多声称实现“聚变”的实验,往往因为无法区分热噪音和真实的聚变反应而备受争议,但如此高通量的中子爆发,无可辩驳地证明了真正的热核反应正在发生。
加拿大核学会将这一结果称为磁化靶聚变概念的最高纪录验证。
这不仅仅是数量的胜利,更是质量的飞跃,意味着通用聚变公司的技术路线已经攻克了最大的死敌——等离子体不稳定性。
正如该公司技术高管迈克·唐纳森所言,他们已经证明了在强力压缩下维持聚变燃烧的可行性。
这相当于证明了一台新型发动机的气缸确实可以点火并在高压下运转,哪怕它现在只转了几圈。
LM26:通往商业化电力的最后冲刺
这项刊登在《核聚变》上的研究成果,其意义远不止于打破纪录本身,它实际上是一份昂贵的“体检报告”,为该公司更大的野心——LM26项目发放了通行证。
目前正在里士满建设的劳森26号机(LM26)将不再是一个单纯的科学实验台,而是一台旨在演示商业潜力的原型机。
既然“液态金属衬套”技术已被证实可行,LM26的任务就是将这一过程推向极致:实现超过1亿摄氏度的聚变温度。
更重要的是,它将以此为基础,在本十年末冲击“科学盈亏平衡”点(Scientific Breakeven),即输出能量大于输入能量的历史性时刻。
液态金属路线的一个巨大优势在于其潜在的经济性。
液态壁不仅能保护机器免受高能中子的轰击,还能直接作为热交换介质导出热量来发电,这解决了传统托卡马克装置面临的材料损耗难题。
然而,我们必须保持冷静的乐观。
从每秒6亿个中子的短时爆发,到电网中持续不断的电流,中间仍隔着巨大的工程鸿沟。
专家们指出,如何让这种剧烈的压缩过程像汽车引擎一样每秒钟重复多次,如何处理液态金属的复杂流体力学问题,依然是摆在工程师面前的崇山峻岭。
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