作者:张章 来源:中国科学报 发布时间:2014-8-20 10:30:15
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美拟出资启动核聚变新项目

桑迪亚国立实验室Z脉冲设备     图片来源:DOE

美国能源部(DOE)先进研究计划署(ARPA-E)正准备启动新项目,支持研发能胜过目前主流项目的核聚变能替代性方法。对于政府实验室的一些核聚变研究人员而言,这则消息是一个安慰。由于国际热核实验反应堆(ITER)的美国贡献额在不断膨胀,他们的经费在本财年已被完全砍掉。而且,它还将为少量的私人资助的核聚变研究提供机会,这些研究提议替换传统的托卡马克装置和激光核聚变方法。

8月11日,ARPA-E提前预告了名为“促进低成本等离子体加热和装配”(ALPHA)的新经费流,以便研究人员有时间组成团队来竞标。该经费将于本月月底或9月初正式宣布。作为DOE的一部分,ARPA-E的项目通常有大约3000万美元的经费,以及为期3年的津贴,每年300万美元。

进行一个能够产生能量的核聚变反应需要获得电离气体或等离子体,然后进行加热、压缩,直到达到亿万度的高温——比太阳核心更热。不同类型的反应器采用不同的方法:托卡马克装置的等离子密度低但约束时间长;激光核聚变则选择极高的密度但时间只有十亿分之一秒。

ALPHA将探索的主要是未经检验的中间地带——中等密度脉冲,时间约为百万或千分之一秒。它还将分别关注一些“目标”(获得稳定、可控状态的等离子体的方法)和“驱动”(将能量传递到等离子体以增加其温度和密度的系统)。

DOE之前也曾通过“高能量密度等离子体”(HEDP)项目资助过此类方法研究。它资助了国立实验室利用电脉冲、磁场、激光和烈性炸药压缩等离子体的实验。但是,ITER不断提高的成本压缩了此类方法获得的DOE核聚变经费。去年10月1日启动的HEDP在2014财年被完全取消。“我很高兴ARPA-E选择了能提供低成本发展路径的核聚变方法。”马里兰州聚变能联合会主席Stephen Dean说。(张章

《中国科学报》 (2014-08-20 第3版 国际)
 
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