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鋼鐵俠的動力核心的工作原理是什么

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 08:11:28
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鋼鐵俠的動力核心的工作原理是什么【專家解說】:其實在鋼鐵俠第一部里他提到了ARC這個詞。全稱為ARC反應堆?!癆RC”核聚變反應堆利用氘和氚兩種氫原子??茖W家首先將氘和氚注入到反應

【專家解說】:其實在鋼鐵俠第一部里他提到了ARC這個詞。全稱為ARC反應堆。
“ARC”核聚變反應堆利用氘和氚兩種氫原子。科學家首先將氘和氚注入到反應堆的安全殼內,然后為其提高能量使得電子脫離宿主原子,形成等離子體,這一過程會釋放巨大的能量??茖W家表示,如果這一技術能夠得以完善,它將能夠提供無窮無盡的能量,從此徹底解決全球能源危機。
  托卡馬克式反應堆是最有前途的核聚變反應堆之一。托卡馬克式系統(tǒng)是一種像油炸圈餅樣的環(huán)形真空室。燃料在其中被加熱到1.5億攝氏度以上,形成熾熱等離子體。然后利用超強磁場驅動等離子體離開安全殼內壁。在安全殼的周圍有一圈超導線圈,負責產(chǎn)生超強磁場。然而,到目前為止,這種線圈是所有核聚變反應堆設計方案中的一大技術瓶頸。
  “ARC”核聚變反應堆與其它的托卡馬克式系統(tǒng)稍有不同,因為它采用了一種可商業(yè)應用的新型超導體,這種超導體由稀土鋇銅氧材料制成。通過這種線圈可以產(chǎn)生更為強大的磁場,能夠更好地約束超熱等離子體,讓反應堆體積更小、造價更低、建造更容易。
  “ARC”新型核聚變反應堆可用于核聚變的基礎研究,也可以作為核聚變電廠的原型。據(jù)研究人員介紹,隨著磁場能量的提升,核聚變產(chǎn)生的能量成四次方倍增。這就意味著,磁場能量提高一倍,產(chǎn)生的聚變能量將提高16倍。麻省理工學院研究團隊成員布蘭頓-索爾博姆解釋說,“磁場能量的任何一點點提升,將為你帶來巨大的收獲?!彪m然這種新型超導體并不能將磁場能量提高到兩倍。但是,它們的磁場強度足以將核聚變產(chǎn)生的能量提高到標準超導技術的10倍。這種巨大的進步將促進反應堆設計方案的優(yōu)化和改進。
  目前,世界上最強大的聚變反應堆是ITER(國際熱核實驗反應堆),位于法國,目前正在建造中。該反應堆的建造預算大約為400億美元?!癆RC”核聚變反應堆是一個500兆瓦的反應堆,直徑約為“ITER”反應堆的一半?!癆RC”的大半徑為3.3米,小半徑為1.1米。盡管尺寸和磁場強度不同,但“ARC”與“ITER”物理原理完全一致。
  根據(jù)目前的設計方案,“ARC”核聚變反應堆產(chǎn)生的能量將是維持它運行的所需能量的大約三倍。不過,索爾博姆認為,隨著系統(tǒng)的改進,這一倍數(shù)將是五到六倍。目前,還沒有任何反應堆能夠產(chǎn)生如此高的能量。因此,研究團隊認為,這將是核聚變技術的一大突破。這樣的反應堆,僅僅一臺所產(chǎn)生電能就足以滿足10萬人的日常使用。研究團隊表示,在五年內,將有大小和復雜度近似的裝置面世。
  托卡馬克能源公司首席執(zhí)行官大衛(wèi)-金漢姆表示,“核聚變能源將是22世紀地球上最重要的能源之一。