美国聚变研究获得新突破

美国聚变研究获得新突破

【美国麻省理工学院官网2016年10月14日报道】 美国东部时间2016年9月30日21时25分，美国麻省理工学院(MIT)等离子体科学与聚变中心在聚变能研究方面实现了一次飞跃：该中心Alcator C-Mod托卡马克聚变堆创造了一项世界纪录——等离子体压强超过2个大气压。

Alcator C-Mod 1993年投运，是世界上第三台强磁场托卡马克装置，也是世界唯一的拥有被称为“托卡马克”的环形腔的紧凑型强磁场聚变堆。其磁场强度可达8特斯拉——地球磁场强度的16万倍，从而能够创造致密的热等离子体，并能在超过8000万摄氏度的高温下使等离子体保持稳定。该堆的磁场强度是其他聚变堆的两倍以上，因而能够产生更高的等离子体压强。

在其23年的运行史中，Alcator C-Mod曾多次创造磁约束聚变装置的等离子体压强记录。上一次记录即1.77个大气压是在2005年创造的。此次新纪录为2.05个大气压，比2005年记录高出15%。该堆在创造等离子体压强纪录的同时，等离子体内部温度超过3500万摄氏度——太阳中心温度的约两倍，每秒可产生超过300万亿次聚变反应，中心磁场强度达5.7特斯拉，电流强度达140万安培，核聚变功率高达400万瓦。等离子体的体积约为1立方米，持续时间为2整秒。

其他同类聚变研究装置虽然也能达到与Alcator C-Mod类似的高温，但等离子体压强仅能达到接近1个大气压的水平。Alcator C-Mod的新纪录比其他同类装置的记录高出约70%。

除非有新装置建成，否则2.05个大气压这一记录将会保持15年，直至目前正在法国建设的国际热核聚变实验堆(ITER)投入运行。根据美国能源部(DOE)最新公布的报告，ITER将在2032年全面投运，并达到2.6个大气压的等离子体压强。

虽然Alcator C-Mod为促进聚变能的发展做出了重要贡献，但美国能源部2012年决定不再为其拨款，因为要为ITER项目腾出资金。之后，美国国会决定继续为该堆提供资金，直至2016年9月30日。这意味着Alcator C-Mod在创造新纪录之后将停止运行。

(伍浩松 译 张 焰 校)