新系統無需關閉即可再生託卡馬克內部的保護層

普林斯頓等離子體物理實驗室 (PPPL) 的研究人員表明，他們開發的一個系統可以提供 硼粉 到聚變反應堆 反應器壁 持續保護和防止等離子體降解。 鎢的逐漸污染不利於整體反應，並阻礙了實際反應的構建 聚變反應堆 DAR。

該 核聚變 是一種產生廉價、清潔和安全能源的方法。 然而，由於眾多的技術難題，人類還沒有設法建造出一個產生的能量比輸入它的能量更多的聚變反應堆，並能長時間維持反應過程。

在聚變反應堆中——最常見的類型是 託卡馬克 - 在增加 鎢 用過的。 這是因為這種元素非常耐高溫。 那 血漿 但是，可能會損壞反應器的鎢壁，導致鎢進入並污染等離子體。 硼保護鎢免受負面影響並防止其進入等離子體。 此外，它還吸收不需要的元素，例如 氧，它可以從其他來源進入等離子體。 這些元素可以降溫 等離子 並導致反應終止。

圖片來源：維基百科； 那些

我們需要一種使用反應器的方法 博爾 沒有那個外套 託卡馬克的磁場 實驗是在由法國替代能源和原子能委員會 (CEA) 運營的穩態託卡馬克 (WEST) 環境中進行的。WEST - 其名稱的第一個字母來自化學符號 鎢 是派生的——是少數之一 託卡馬克，其牆壁完全由鎢製成。 此外，該設備的特點是破紀錄的長 響應時間 出去。 它也被選為試驗場，因為它的超導磁體是由一種材料製成的，這種材料將用於為未來的聚變反應堆製造磁體。

核聚變（聚變反應）是一個過程，它在太陽到期。 它涉及將較輕的元素與較重的元素合併，使用大量的 能源 被生成。 進行融合需要非常高的溫度。 而正是這些高溫帶來了一個大問題，它們達到了數百萬度，對反應堆的材料構成了危險，為此，難熔鎢被塗上了硼來保護。 然而，反應堆內部的條件極端惡劣，保護層正在磨損。 它需要重新申請。 因此，必須開發一種方法來恢復塗層，而不必經常關閉反應器。 硼合一 工作託卡馬克 貢獻就像在不打斷你日常生活的情況下打掃你的公寓。 這非常有用，因為這意味著您不必花費額外的時間進行清潔，CEA 的 Alberto Gallo 生動地解釋道。

美國人開發的裝置安裝在託卡馬克的頂部。 它用 精密執行器將粉末從料斗移入託卡馬克的真空室。 使用的機制可以精確調整粉末應用的數量和速度。 該設備用途廣泛，不僅可以與硼一起使用，還可以與其他材料一起使用。 因此，它也可用於其他設計的聚變反應堆。 博德納說，這在未來可能非常有用。

實驗結果讓設備開發者自己感到驚訝。 事實證明，注入的硼不僅僅保護了鎢。 Bodner 補充說，我們發現將粉末投入其中以使其處於更高的溫度會增加等離子體的限制，這有利於反應。 這種現象特別有幫助，因為它沒有發生不利的情況而發生 H 模式 發生了。 這是等離子體限制顯著增加的情況，導致邊緣等離子體不穩定性（ELM - 邊緣本地化模式) 威脅。 反過來，ELM 會導致等離子體外的熱量散發，這會降低整體反應的效率並有損壞反應器組件的風險。 “這是一個好消息，我們能夠實現與 H 模式一樣好的等離子體限制，但無需進入 H 模式並冒著創建 ELM 的風險，”Bodner 熱情地說。

在不久的將來，科學家們正在計劃進行實驗，他們想測試添加的硼到底有多少會導致 保護層 在反應器壁上形成。 這些知識將使他們了解如何 送粉系統 優化。