【美國核學(xué)會(huì)網(wǎng)站2024年4月25日報(bào)道】 美國Zap能源公司(Zap Energ)近期利用小規(guī)模緊湊型研究裝置Fuze實(shí)現(xiàn)了1~3 keV等離子體電子溫度,相當(dāng)于1100萬~至3700萬℃,在推進(jìn)Z箍縮技術(shù)商業(yè)化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果已在近期出版的科技期刊《物理評論快報(bào)》上發(fā)表。
這一成就意味著Zap能源已成為少數(shù)幾家實(shí)現(xiàn)等離子體穩(wěn)定超過1000萬℃的企業(yè)和機(jī)構(gòu)之一。值得一提的是,Zap能源實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所使用的實(shí)驗(yàn)裝置規(guī)模遠(yuǎn)小于其他競爭者。
Z箍縮技術(shù)利用強(qiáng)大磁場約束和箍縮等離子體,從而實(shí)現(xiàn)核聚變。其理論模型誕生于20世紀(jì)30年代,但一直面臨等離子體“嚴(yán)重不穩(wěn)定性”困擾,直至20世紀(jì)90年代勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室(LANL)和華盛頓大學(xué)研究人員合作提出了“剪切流穩(wěn)定Z箍縮”概念。與需要使用大型強(qiáng)磁體的其他Z箍縮裝置不同,“剪切流穩(wěn)定Z箍縮”裝置使用脈沖電流產(chǎn)生環(huán)繞等離子體柱的磁場來約束、箍縮和加熱等離子體,能夠降低不穩(wěn)定性。由于不需要使用大型磁體或高功率激光器,該技術(shù)有望用于建設(shè)可以放在車庫里的小型聚變堆。
Zap能源公司2017年成立,派生于華盛頓大學(xué),致力于推進(jìn)“剪切流穩(wěn)定Z箍縮”技術(shù)商業(yè)化,研究工作在2022年5月取得里程碑式進(jìn)展:其研究裝置FuZE-Q首次創(chuàng)造了等離子體。美國能源部2023年5月宣布為該公司提供500萬美元資助,用于推進(jìn)Z箍縮技術(shù)商業(yè)化。