新華社倫敦2月9日電(記者郭爽)隸屬於英國原子能管理局的卡勒姆聚變能源中心9日宣佈,位於英國牛津郡的歐洲聯合核聚變實驗裝置(JET)在持續5秒的核聚變實驗中產生總共59兆焦耳的能量,大幅重新整理其此前創造的紀錄。
這項實驗於2021年12月21日實施,產生的持續能量比1997年開展的類似實驗多了一倍以上,當時該裝置曾創下21.7兆焦耳能量的紀錄。卡勒姆聚變能源中心當天在一份宣告中說,這是具有里程碑意義的成果,對國際熱核聚變實驗堆起到重要的推動作用。
國際熱核聚變實驗堆計劃簡稱ITER計劃,由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七方共同實施。該計劃將在法國南部建成世界上最大的託卡馬克裝置。託卡馬克裝置是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形裝置。JET位於卡勒姆聚變能源中心,其科學業務由歐洲聚變能源發展聯合會負責運營。它是迄今世界上規模最大的託卡馬克裝置,被視為ITER的重要試驗檯。
在實驗過程中,甜甜圈形狀的JET將氫的同位素組成的氣體加熱到1.5億攝氏度,並利用磁場將其形成的高溫等離子體約束在裝置中。在高溫高壓條件下,氫的同位素聚變生成氦,以中子的形式釋放能量。為了打破能量紀錄,本次實驗使用了氫的兩種同位素氘和氚組成的混合燃料。“氘氚聚變”產生的中子遠多於單純的氘聚變,會增加能量釋放。
目前仍處於建造中的ITER裝置也計劃使用氘氚混合物作為聚變燃料。美國麻省理工學院等離子體物理學家安妮·懷特評價說,這項實驗是近20年工作的成果,對幫助預測、指導ITER的執行十分重要。
核聚變反應有望為人類提供近乎無限的清潔能源,對於解決全球能源危機至關重要。本次實驗的成功朝著未來利用核聚變能又邁出一步。英國原子能管理局執行長伊恩·查普曼說:“很明顯,我們必須做出重大改變來應對氣候變化,而核聚變提供瞭如此巨大的潛力。”