實驗研究表明,該機器僅使用中性束注入(NBI)來產(chǎn)生高溫、穩(wěn)定的FRC等離子體。

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總部位于加州的一家公司首次取得了突破性進(jìn)展,將聚變反應(yīng)堆的成本降低了一半。TAE技術(shù)公司的這一成就從根本上提高了公司專有聚變技術(shù)的性能、實用性和反應(yīng)堆準(zhǔn)備程度。

最近發(fā)表在同行評議期刊《自然通訊》上的一項研究證實,TAE發(fā)明了一種簡化的方法來形成和優(yōu)化等離子體。據(jù)報道,這種新方法提高了效率,顯著降低了復(fù)雜性成本,并加速了商業(yè)化聚變能源的發(fā)展。

實現(xiàn)商業(yè)核聚變主要取決于產(chǎn)生等離子體的能力。實現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法是使用場反轉(zhuǎn)配置(FRC),這是一種磁約束技術(shù),是TAE聚變技術(shù)的基礎(chǔ)。

FRC等離子體產(chǎn)生自己的磁場

FRC等離子體自組織并在機器內(nèi)部產(chǎn)生自己的磁場。這大大減少了限制所需的外部磁鐵的數(shù)量,同時也使設(shè)備的運行效率大大提高。

該公司聲稱,與具有相同磁場強度和等離子體體積的典型托卡馬克相比,基于FRC的機器可以實現(xiàn)高達(dá)100倍的聚變功率輸出。

TAE技術(shù)公司強調(diào),除了FRC的自約束特性外,這種方法還使其成為一種更簡單的線性聚變機器,其構(gòu)建復(fù)雜性大大降低,構(gòu)建和運行成本更低,維護(hù)也更容易。

成功產(chǎn)生場反轉(zhuǎn)配置等離子體

根據(jù)一份新聞稿,F(xiàn)RC的低內(nèi)部磁場提高了氫硼(p-B11)燃料的可行性,這是TAE商業(yè)聚變的首選燃料來源,因為它是地球最清潔、最安全、最可持續(xù)的選擇。

研究人員說:“我們報告了通過中性束注入成功產(chǎn)生場反向配置等離子體的證據(jù)?!?/p>

“這是通過在初始種子等離子體中捕獲穩(wěn)態(tài)光束來實現(xiàn)的,因此提供了環(huán)形定向高能離子電流的直接來源,并增加了等離子體密度和溫度,直到等離子體和磁壓力變得相當(dāng)?!?/p>

該研究強調(diào),實驗結(jié)果建立了一種場反向構(gòu)型形成方法,這可能為未來的聚變能源系統(tǒng)提供技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

TAE最新的機器重新配置

TAE最新的機器重新配置利用其先進(jìn)的粒子加速器技術(shù)和中性粒子束來簡化傳統(tǒng)的FRC等離子體形成。

實驗研究表明,該機器僅使用中性束注入(NBI)來產(chǎn)生熱的、穩(wěn)定的FRC等離子體,從而將機器的尺寸、復(fù)雜性和成本降低了50%,并優(yōu)化了經(jīng)濟(jì)競爭力和商業(yè)可行性。

規(guī)范的突破

這臺機器被稱為Norm,與它的前身Norman相比,它的長度要短得多,通??梢赃_(dá)到TAE的最高穩(wěn)態(tài)等離子體性能。

“幾十年前,人們在許多實驗中都嘗試過僅使用NBI的方法,但都沒有成功。TAE在中性光束、電源和實時主動反饋控制方面的關(guān)鍵創(chuàng)新為這一突破鋪平了道路,”TAE首席科學(xué)官Toshiki Tajima說。

“我們現(xiàn)在已經(jīng)證明,僅NBI的FRC形成不僅降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本,還提高了等離子體的穩(wěn)定性和整體機器性能。”

TAE首席執(zhí)行官Michl Binderbauer聲稱,有了Norm,該公司已經(jīng)掌握了FRC的剩余復(fù)雜性,通過其成功的運營,TAE大大降低了哥白尼的風(fēng)險,預(yù)計哥白尼將在本十年末之前證明使用TAE先進(jìn)的束流驅(qū)動FRC方法進(jìn)行凈發(fā)電的可行性,隨后在2030年代初,TAE的第一個原型發(fā)電廠Da Vinci也將證明這一點。

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