重大更新
在新研究中,团队设计了一项实验,可以借助极精密的技术,精确控制注入托卡马克的燃料量。这些大规模的实验在世界上多台托卡马克上进行。
同时,团队中的科学家开始分析限制托卡马克中密度的物理过程,推导能够将燃料密度和托卡马克尺寸联系起来的第一原理定律。研究还包括使用计算机模型对等离子体进行先进的模拟,这些模拟用到了世界上一些最大型的计算机。
通过模拟发现,在等离子体中加入更多的燃料时,部分燃料会从托卡马克温度较低的外层,也就是边界,移动回到其核心,因为等离子体变得更加湍动。等离子体在冷却时反而会变得更具抗性。因此,在相同的温度下,投入的燃料越多,它冷却的部分就越多,电流在等离子体中流动就越困难,最终可能导致破坏。
这对模拟来说是个挑战。流体中的湍流本身就是经典物理学中最重要的未解难题,而等离子体中的湍流更为复杂,因为还涉及电磁场。
但最终,团队成功推导新方程,就ITER的燃料而言,格林沃尔德极限可以提高近两倍。也就是说,像ITER这样的托卡马克,实际上可以用近两倍的燃料来产生等离子体,而不用担心破坏,从而释放出比之前认为的更丰富的聚变能。

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每天都好困: 为什么要配古生物的图…