工程师们正在调查由核聚变反应堆产生持续电力的潜力，在未来几十年里希望有一个实验性工厂出现

 

建成后的国际热核聚变实验堆模拟图，中间最高建筑为托卡马克大厦

 

　　在英国工程和物理科学研究协会(EPSRC)提供资金的项目中，伦敦大学玛丽皇后学院的研究人员在关注利用发自托卡马克装置的电力――即通过强磁场约束起反应的等离子体。
 
　　国际热核聚变实验堆(ITER)财团目前正在法国建造一座托卡马克(受控热核反应装置)，希望能产生出10倍于输入的电力。然而，当ITER在设计上还只是部分替代火力发电之时，其计划中的继任者示范发电厂(DEMO)，则有望在2033年成为第一个发电的核聚变反应堆。
 
　　“我认为这是一个合乎情理的推测，因为我们将有一台能长时间产生净功率的托卡马克装置――接下来的问题是如何最适当地将其转化为电能，”负责监督该项目的玛丽皇后学院的克里斯·劳恩(Chris Lawn)教授如是说。
 
　　一台托卡马克是由一个中空、环状的反应堆容器(或称环形室)构成，并以强力磁铁来压缩和容纳等离子气体带。因此，电力是由环形铁周围的材料隔离层提取的热而产生。
 
　　一种可能的方案是，DEMO会采用压水反应堆(PWR)结构的某种形式来发电(现在采用的是裂变方法)，因为在压水堆中，水虽然只是通过隔离层，但却加热了二回路中的蒸汽。
 
　　在其他选项没有最终确定前，劳恩认为压水堆实际上也不是最有效。“在聚变条件下你会遇到一些非常不同的情况――隔离层上极高的热通量以及极高的单位体积产热率――这或许意味着策略是非常不一样的，因为你得防止核沸腾”，他说。
 
　　核沸腾是指在液-固界面上形成的气泡。劳恩团队称将考虑其他方法，即可能采用不同的用于提取热能的介质，包括氦、液态金属、蒸汽或气体。“我们会披露一些待选方案，可能不完全新颖，但我们考虑的是方案的最佳配置。”
 
　　监管团队将采用自上向下的方法，全面检查整个设计以及更多的专用技术。如用于冷却涡轮机叶片的技术，该技术曾获得牛津郡卡尔汉姆聚变能中心颁发的案例奖。
 

责任编辑 则 鸣