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等离子压缩聚变装置激发了人们对核聚变的好奇心

  • 科学
  • 2019-10-17 13:25:00
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“等离子压缩融合设备”的专利申请于去年3月提出。上面写着“美国海军部长提出的申请”。该专利申请已于今年9月发布。讨论中的是紧凑型聚变反应堆。

重点是直径在0.3至2米之间的紧凑型核聚变反应堆。截至10月15日,该应用程序状态被列为待处理。专利申请中指定的发明人是Salvatore Pais。

如《战区》所述,反应堆可以“在很小的空间内输出绝对不可思议的电量”。

专利在“政府利益声明”部分中指出:“此处描述的发明可由美国政府制造或用于美国政府目的,而无需为之支付任何特许权使用费。”

该专利命名了限制等离子体以使离子融合的三种主要方法:重力限制,惯性限制和磁性限制...”所有这些等离子体限制方法都存在严重的问题,例如尺寸非常大(与航空母舰的要求,托卡马克等离子体的不稳定性以及电磁镜/风门机的功率损耗和较短的限制时间。”

该专利继续指出:“迄今为止,这些限制方法中没有一个能够实现收支平衡的聚变反应,即聚变功率输出等于功率输入的条件,更不用说达到点火条件,从而使聚变等离子体燃烧它是自持的,不需要外部电源输入。因此,需要一种有效的等离子体压缩聚变设备,该设备可产生能量增益。”

对专利新闻的反应是戏剧性的。战区称该专利申请具有潜在的革命性。标头说:“流行的力学:“紧凑型核聚变反应堆的海军专利是荒野的”,副标题上写着:“这些设计似乎超出了科学的范围。”

詹妮弗·莱曼(Jennifer Leman)写道:“尚无人能够大规模生产或控制大量聚变能,因此反应堆的设计似乎超出了科学的极限。”为了产生聚变能,科学家必须制造“可以包含温度将达到数亿度的气体的仪器,以迫使原子核高速撞击”并产生过热的等离子体。

布雷特廷格利和泰勒Rogoway拿起了充分讨论有关在专利战区。他们写道:“至少可以说,设计能够容纳数亿华氏度的温度和极高压力的系统仍然具有挑战性。世界上大多数'成功'聚变反应堆目前只能维持等离子放电,时间段以分钟或什至秒为单位。”

两家实验室表示,实验室正在寻求发展发电的“圣杯”:核聚变,一些实验室正在努力制造出紧凑的反应堆,这种反应堆“小得可以装在运输集装箱或什至可能装在车辆中”。

勒曼说,目前的反应堆大约相当于建筑物的大小。

Tingley和Rogoway报道说:“近年来,有几家私营公司一直在开发自己的紧凑型聚变反应堆,而政府管理的中国科学院声称在开发聚变反应堆方面取得了重大进展,这些聚变反应堆有一天可以生产革命性的核反应堆。能量水平。”

驳斥专利想法似乎很容易,但至少是探索引发了关于未来可能性的讨论。勒曼说:“长期以来,开发一种可行的核聚变能来源-同样的动力来驱动太阳-似乎是遥不可及的。从所有人的角度来看,这项技术是遥不可及的。但这将彻底改变我们为世界供电的方式。” 。

在大众机械师像许多其他的文章强调了加分。与核裂变不同,它不会排放温室气体,也不会留下有害的副产品,例如核废料。实际上,它的唯一副产品是氦气:一种惰性的极有用的气体。

战区报告说:“核聚变将比裂变产生重大改进,因为它产生的放射性废物和温室气体的含量要低得多,不需要可用于生产武器的浓缩核材料,发生核聚变的风险要低得多。崩溃,并且可以由更多可持续的燃料来源提供动力。”

这将是引入ExtremeTech的乔尔·赫鲁斯卡(Joel Hruska)的合适之地,他同意(1)聚变动力一直是清洁能源的圣杯,并且(2)美国海军已申请专利,讨论紧凑型聚变反应堆设计如果它可行,那将彻底改变世界。

赫鲁斯卡写道:“作者声称他的发明可以从千瓦输入或兆瓦输出与兆瓦输入中产生千兆瓦级能量。对于我们来说,从较少的兆瓦级输入中获得兆瓦级输出将是一项重大成就。毫无疑问,专利被允许展望他们将来有望实现的目标,但是同样,这些改进的来源尚不清楚。”赫鲁斯卡的离别判决是“清澈见底”。

战区还指出:“尚不清楚该专利在多大程度上代表了一种可操作,可运行甚至是可行的技术。”但是,等等,他们的评估变得更加直接。“坦率地说,我们在战区不知道这里发生了什么。”

专利文件摘要描述了“一种等离子体压缩聚变装置,该装置包括一个中空导管和至少一对相对的反向旋转动态熔断器。该中空导管包括一个真空室布置在中空管道内。每个动态保险丝具有多个孔和一个带电的外表面。组合地,一对动态熔断器在真空室内产生集中的磁通量和电磁辐射,由此集中的磁能通量压缩通过孔口注入真空室的气体混合物,从而使等离子体产生了核,并且电磁辐射将等离子体核加热,同时产生的磁场将等离子体核限制在动态熔断器之间,从而当将其他气体混合物引入等离子体时通过孔的核心,产生了能量增益。”

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