全球最强大恒星仿真器核聚变装置创世界纪录？厉害了

近期，核聚变领域传来一则引人注目的消息。全球最强大的恒星仿真器，即W7-X型核聚变装置，实现了具有划时代意义的突破。该装置所创造的全球最高纪录，预计将对核聚变研究领域的格局产生深远影响。

装置实验概况

6月3日，科技媒体phys发布报道，提及5月22日德国格赖夫斯瓦尔德的马克斯・普朗克等离子体物理研究所（IPP）成功进行了W7-X项目的最新实验活动。本次进行的OP 2.3实验活动引起了广泛关注，国际研究团队在该领域取得了多项创新性成果。特别是在长时间等离子体放电过程中，他们成功地将关键的“三重乘积”参数提升至新的世界最高水平。

在本届活动中，W7-X国际团队实现了三重乘积的最高值，这一数值达到了43秒，该成绩超越了托卡马克装置在相同时间内的最佳记录。尽管托卡马克装置在短时放电方面具备一定优势，但W7-X在长时间稳定等离子体方面的表现同样引人注目。

三重乘积关键

在核聚变反应过程中，“三重乘积”扮演着至关重要的评估角色，这一标准是通过将等离子体的密度、温度和约束时间三者相乘而得出的。它是推动核聚变反应达到“点火”状态的关键要素，一旦达到“点火”状态，反应便能自行持续进行，无需额外能量注入。

在本实验过程中，研究团队成功维持了该核心聚变参数的较高水平，这一成果对于核聚变领域的研究具有极为重要的意义。此举不仅彰显了W7-X装置在等离子体控制领域的卓越表现，还为确保后续研究提供了坚实的数据基础和技术支持。

对比托卡马克优势

在核聚变领域，托卡马克设备一直扮演着关键角色，日本研发的JT60U和欧洲的JET等设备在短期放电实验中展现出优异性能。但W7-X设备在长期等离子体保持方面的创新，其意义同样显著。

尽管托卡马克在短期内表现出色，但W7-X在持续稳定运行能力上超越了托卡马克。这一情况反映出，W7-X在特定条件下具有独特的优势，为核聚变研究提供了新的发展路径和可能性。

技术背后关键因素

该成就的达成，得益于美国能源部橡树岭国家实验室研发的新型颗粒注入器的重要贡献。该设备具备向等离子体持续注入毫米级冷冻氢颗粒的能力，从而保障了燃料的稳定供应。在短短43秒的时间内，该设备能够注入约90个氢颗粒。

该系统展现了非凡的微波加热性能，其可将等离子体温度有效提升，超过2000万摄氏度，甚至可达3000万摄氏度。此外，颗粒注入与加热环节实现了精确的同步操作，从而确保了设备达到最理想的能量平衡状态。

活动其他重大突破

在OP 2.3活动中，W7-X实验装置实现了两项重要进展。能量转换效率已达到1.8吉焦，这一数据超越了2023年2月所创下的1.3吉焦的记录，并且略高于中国EAST托卡马克的1000秒放电最高值；此外，实验中等离子体压力与磁场压力的比值在全容积范围内首次达到了3%，这一成就为未来电站的标准设定了新的参考点。

未来发展前景展望

托马斯·克林格教授，作为国际等离子体物理研究所（IPP）的运营主管，强调这一成就凸显了W7-X装置的强大潜能，并标志着我国在构建电站级恒星模拟器方面取得了重要突破。这一新技术的实施，对于未来实现聚变反应堆在数分钟内保持等离子体稳定具有深远影响。

目前实验获得的数据表明，W7-X在核聚变电站的发展方面呈现出新的前景，这预示着核聚变技术有望加快进入实际应用进程。

您如何评价W7-X项目所达成的成果，这些成果又将对全球能源格局的未来发展产生何种影响？