冷却聚变等离子体的高温可能需要一个位置合适的液态金属蒸发器

导读 在下一代聚变容器(即球形托卡马克)中,美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 的科学家设想了一个高温区域,其中流动着液态金属,...

在下一代聚变容器(即球形托卡马克)中,美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 的科学家设想了一个高温区域,其中流动着液态金属,让人联想到地下洞穴。研究人员表示,蒸发的液态金属可以保护托卡马克内部免受等离子体的高温影响。这个想法可以追溯到几十年前,与实验室的强项之一息息相关:研究液态金属。

PPPL 托卡马克实验科学负责人、《核聚变》杂志新论文(详细介绍锂蒸气洞)的合著者 Rajesh Maingi 表示:“PPPL 在使用液态金属(尤其是液态锂)来增强聚变性能方面的专业知识有助于完善有关如何在托卡马克内部最佳部署它的想法。”

最近,研究人员一直在进行计算机模拟,以找到聚变容器内锂蒸汽“洞穴”的最佳位置。为了实现商业聚变,环形托卡马克的每个部分都需要精确放置。锂蒸汽洞穴背后的想法是让边界层中的锂远离炽热的聚变核心等离子体,但靠近过热。

蒸发器(一种加热表面,用于蒸发锂原子)将锂蒸汽粒子引向理想的路径,大部分过剩热量倾向于聚集在此。科学家们考虑了三种洞穴位置选择。锂蒸汽洞穴可以位于托卡马克底部靠近中心烟囱的地方,位于一个称为私人通量区的区域;它可以位于外缘,称为公共通量区;或者锂蒸汽可以来自这两个区域。

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