网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

每秒,16,000,帧,科学家终于可以看到核聚变内部景象

0
分享至

托卡马克能源公司ST40聚变反应堆内,氘和锂发出绚丽光芒。

当托卡马克启动时,加固的腹部内会发生神奇的事。

重氢产生的等离子体绽放粉红色,在甜甜圈形状腔室中翻滚。

微小锂颗粒落入漩涡,像猩红色仙尘般闪光,然后爆发出鲜艳的黄绿色光芒。

多亏高速彩色摄像机,我们能看到ST40内部等离子体升温过程。

但令人惊叹的不只是景色,观察炽热锂的轨迹,或许能帮物理学家克服聚变技术主要障碍之一:如何安全排出等离子体逸出的巨大热量。



托卡马克需要把等离子体约束在数百万度高温下,才能迫使原子核聚集。

但约束并不容易,巨大能量难免逃逸。

热量总要散失,托卡马克装置设计成尽可能把逸出热量导向偏滤器。

目前实验持续时间较短,但未来聚变电站中,这些部件必须长时间承受极高热负荷而不解体。

偏滤器热负荷是影响未来球形托卡马克设计的关键因素。

ST40实验中,研究人员测量到热通量高达每平方米150兆瓦。

散热是研究人员利用ST40研究的问题之一,包括能否诱导等离子体本身发挥作用。

通常,等离子体中杂质会造成问题,导致热量更快散失。

但如果冷却发生在等离子体边缘正确位置,反而可能是优势。

它能减少喷射到偏滤器的热量,同时等离子体环内部仍保持足够高温。

这就是X点辐射器实验机制背后的理念。

X点是靠近偏滤器的磁场区域,磁场形成独特X形结构。



物理学家希望鼓励杂质向该区域辐射能量,在等离子体到达偏滤器前冷却它。

锂是物理学家一直试验的材料之一。

与直觉相反,相机捕捉到的彩色等离子体并不是ST40最热部分。

聚变核心温度太高,无法产生可见光;相机揭示的是边缘较冷等离子体的情况。

粉红色光芒来自注入的氘气。

锂颗粒进入较冷外部区域时,中性锂原子受激发,发出深红色光芒。

当锂进一步渗透到更热等离子体中,原子失去电子变成锂离子,发出独特黄绿色光。

由于锂离子带电,会跟随磁场运动,那些黄绿色条纹变成发光示踪物,用来追踪原本不可见的磁力线。

彩色相机为物理学家提供方法,追踪不同条件下原子和离子的运动轨迹,揭示锂的迁移路径和渗透深度。

结合光谱学,高速影像帮助观察杂质是否按预期方向辐射能量。

初步迹象表明,XPR方法可能有效。

ST40初步结果中,研究人员已能产生辐射区域,穿过X点并显著冷却等离子体边缘。测量表明,到达偏滤器的热量会下降。

研究人员认为,大部分辐射来自装置壁上脱落的碳,而非人为引入的锂。

目前正进行使用锂和氖进一步降低热负荷的实验。

计算机模型表明,锂可能特别有用,可集中在偏滤器周围发挥冷却作用,而不降低等离子体核心性能。

托卡马克能源公司计划进一步推进。

ST40正进行重大升级,用钼代替碳装甲,引入锂涂覆系统,并添加新诊断设备。

这些绚丽光芒携带的信息,或许能帮我们更接近核聚变的未来。

声明:个人原创,仅供参考

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
直接走开!爱尔兰队长拒绝与以色列队长握手,全队戴黑纱

直接走开!爱尔兰队长拒绝与以色列队长握手,全队戴黑纱

不掉线电波
2026-10-05 22:03:02
刚刚,全部停打胰岛素!美国新疗法让12名糖人重获新生

刚刚,全部停打胰岛素!美国新疗法让12名糖人重获新生

徐德文科学频道
2026-10-05 19:39:08
超10万份孕妇血样被偷运出境,国安部:境外组织窃取我国基因数据

超10万份孕妇血样被偷运出境,国安部:境外组织窃取我国基因数据

观察者网
2026-10-05 12:54:12
蔡康永怂了!最新回应还想当双面人网友不买账,更多品牌出面切割

蔡康永怂了!最新回应还想当双面人网友不买账,更多品牌出面切割

萌神木木
2026-10-05 16:31:00
美国"彻底"慌了!抓马杜罗,中国没翻脸;打伊朗,中国也没拦。原来不是认怂,而是下了盘五千年的大棋

美国"彻底"慌了!抓马杜罗,中国没翻脸;打伊朗,中国也没拦。原来不是认怂,而是下了盘五千年的大棋

扶苏聊历史
2026-10-05 10:51:31
光遗传学获诺奖,有望点燃千亿赛道!帕金森、视网膜疾病治疗将迎突破,多家公司布局

光遗传学获诺奖,有望点燃千亿赛道!帕金森、视网膜疾病治疗将迎突破,多家公司布局

21世纪经济报道
2026-10-05 21:10:01
小沈阳自曝!患奇怪的病,一觉醒来,脸肿成蜜蜂小狗

小沈阳自曝!患奇怪的病,一觉醒来,脸肿成蜜蜂小狗

史海流年号
2026-10-03 20:38:51
63岁刘欢病逝,戳穿最残酷的医疗真相:治病的金钱上限,只有100万…

63岁刘欢病逝,戳穿最残酷的医疗真相:治病的金钱上限,只有100万…

犀利强哥
2026-10-05 06:58:57
郑钦文晋级:敌损八百自损一千!非要用最难赢的方式赢这场比赛!

郑钦文晋级:敌损八百自损一千!非要用最难赢的方式赢这场比赛!

网球之家
2026-10-05 19:02:25
蒋万安力挺蔡康永:请大陆尊重我们的生活方式,欢迎蔡参加竞选活动

蒋万安力挺蔡康永:请大陆尊重我们的生活方式,欢迎蔡参加竞选活动

阿晪美食
2026-10-05 10:46:40
时隔两年进中网16强!郑钦文2-1力克18号种子 首盘抢七险胜

时隔两年进中网16强!郑钦文2-1力克18号种子 首盘抢七险胜

醉卧浮生
2026-10-05 17:10:17
民警冒战火深入缅北电诈园 挖出三具遗体带回国

民警冒战火深入缅北电诈园 挖出三具遗体带回国

看看新闻Knews
2026-10-05 21:03:56
中俄再突发重大事情,普京还没踏上访华飞机,俄远东港口全线大堵

中俄再突发重大事情,普京还没踏上访华飞机,俄远东港口全线大堵

聚焦最新动态
2026-10-05 16:50:46
出生792万,死亡1131万!2027年,中国人口或将迎来三大巨变

出生792万,死亡1131万!2027年,中国人口或将迎来三大巨变

掠影后有感
2026-10-05 09:20:34
巨型“充电宝”驶进多地服务区!一辆卡车可同时为8辆车充电,费用参照充电桩价格

巨型“充电宝”驶进多地服务区!一辆卡车可同时为8辆车充电,费用参照充电桩价格

极目新闻
2026-10-05 19:01:10
“家里钱多的鲍岩板,有个大库房专门装钱,警卫员偷他一千多万都没发现!”缅北电诈覆灭纪实第一集《利剑出鞘》,完整视频来了

“家里钱多的鲍岩板,有个大库房专门装钱,警卫员偷他一千多万都没发现!”缅北电诈覆灭纪实第一集《利剑出鞘》,完整视频来了

都市快报橙柿互动
2026-10-05 19:13:23
明珍珍临死前接受采访

明珍珍临死前接受采访

农民日报
2026-10-05 17:00:15
苹果让友商怎么活!iPhone 18 Pro系列国内开售不到半月最新销量出炉:很快破250万台

苹果让友商怎么活!iPhone 18 Pro系列国内开售不到半月最新销量出炉:很快破250万台

快科技
2026-10-04 17:28:04
蔡天凤尸检结果曝光,母亲称她二婚收3亿礼,前公公在庭上冷笑

蔡天凤尸检结果曝光,母亲称她二婚收3亿礼,前公公在庭上冷笑

开开森森
2026-10-05 19:19:51
空姐被逼下跪后续!欧某某的面相、T恤被网友吐槽:真是求锤得锤自作自受

空姐被逼下跪后续!欧某某的面相、T恤被网友吐槽:真是求锤得锤自作自受

王老师你还好吗
2026-10-05 14:48:03
2026-10-06 02:15:00
灯光玄幻天天看
灯光玄幻天天看
感谢关注,持续更新
907文章数 163关注度
往期回顾 全部

科技要闻

2026年诺奖:三名科学家因光遗传学获奖

头条要闻

孙颖莎整顿乒乓球观赛礼仪:有闪光灯、呐喊等干扰

头条要闻

孙颖莎整顿乒乓球观赛礼仪:有闪光灯、呐喊等干扰

体育要闻

30天30队·热:扬尼斯、阿德巴约与克雷

娱乐要闻

蔡康永回应漏洞百出,太平轮旧事被扒

财经要闻

零跑声明切割!蔡康永两面人身份被抵制

汽车要闻

方程豹9月热销破4万 首款皮卡鲨鱼将于四季度上市

态度原创

家居
艺术
房产
游戏
公开课

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

艺术要闻

绝了!一点“炫色”的视觉游戏,竟能美成这样?看完直接沦陷!

房产要闻

保利大爆发,冲到榜一!海南楼市前三季度,热销榜出炉!

XBOX要翻盘了!社区粉头盛赞三妹:纯纯实干派

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版