美国公司利用新资金加速低温无等离子体聚变

2024-12-09 09:32  来源:外媒    核聚变

随着全球能源需求的不断增长,公共机构和私营公司都加大了对核聚变的投入。


Acceleron 正在开发一种比典型聚变实验采用更低温度的聚变方法。

加速融合

随着全球能源需求的不断增长,公共机构和私营公司都加大了对核聚变的投入。

该领域最新的头条新闻是 Acceleron Fusion,这是一家致力于研究介子催化聚变能源的初创公司。这家聚变能源公司最近获得了 2400 万美元的资金,用于开发一种革命性的清洁能源生产方法。

本轮融资是在 Acceleron 于 10 月份实现一项重大技术里程碑之后进行的。

该公司使用高压缩氘氚 (DT) 燃料进行了超过 100 小时的测试后,成功使其实验性聚变反应堆连续运行了 28 小时。

这一成果标志着在证明介子催化聚变作为清洁、丰富能源的可行性方面取得了重大进展。

介子催化聚变提供了一种不同的方法

Acceleron Fusion 走的道路与许多致力于聚变能源的其他公司不同。

他们没有使用聚变实验中常见的极高温度。相反,Acceleron 正在开发一种使用较低温度的方法。这种方法使用一种称为 μ 子的特殊粒子。

介子与电子相似,但质量大约是电子的 200 倍。质子与中子碰撞时会产生介子,形成名为介子的粒子,介子随后衰变为介子。

可以通过将粒子加速器中的离子束发射到通常由碳或金属制成的目标来人工产生μ子。

当一束μ子束被导向高度压缩的氘和氚颗粒(常见的聚变燃料)时,μ子会以比传统聚变反应堆所需温度低得多的温度促进聚变反应。这正是 Acceleron 想要利用的。

Acceleron 绕过了高温要求

传统的核聚变方法,如磁约束和惯性约束,需要巨大的热量来产生等离子体。然后必须用强大的磁铁或激光来控制等离子体,而这既复杂又耗能。

Acceleron 的技术通过在低于 1,000°C 的温度下运行来绕过这些要求。这种“较低”温度运行可能在效率和安全性方面带来显著优势。

该公司在一份新闻稿中解释道:“传统的核聚变机器需要 1 亿摄氏度的极端温度。Acceleron的技术使用 μ 子(重亚原子粒子)在 1,000 摄氏度以下的温度下实现核聚变反应。”

然而,介子催化聚变面临着独特的挑战。用于产生介子的粒子加速器消耗大量能源。

该公司强调说:“20 世纪 80 年代中期,全球有多个研究小组证明了每个μ子可以发生超过 100 次聚变反应,这提高了该过程可用于产生能量的可能性。”

“然而,当时的计算得出的结论是,为μ子源供电所需的能量要比聚变所释放的能量要多。”

为了实现净能量增益,每个μ子必须催化许多聚变反应。此外,μ子寿命很短,仅需 2.2 微秒即可衰变。大约 1% 的时间里,它们会粘附在聚变过程中产生的其他粒子上,变得无法使用。

美国公司致力于克服技术挑战

新闻稿称:“Acceleron 正在开发一种强烈、高效的μ子源,以产生μ子束,所用能量比现有设施少得多,并且正在开发一种高密度聚变电池,使每个μ子都能催化大量的聚变反应。”

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。

维度网

中国核电网


推荐阅读