德国大科学装置文德尔施泰因7-X将进入新实验阶段

8月9日德新社消息，德国大科学装置文德尔施泰因7-X（Wendelstein?7-X）在完成正式转换后将进入新实验阶段——连续运行。

Wendelstein?7-X是马普等离子体物理学研究所（IPP）在德国格赖夫斯瓦尔德市建造的实验性仿星器受控核聚变装置，该装置2015年建成，是尝试核聚变技术利用的典型代表。仿星器因模拟恒星内部持续不断的核聚变反应而得名，是以磁场约束核聚变等离子体，稳定运行提供动力的实验装置。仿星器技术在最早期研发受控核聚变装置期间由美国物理学家莱曼·斯皮策于1950年发明，Stellarator这个名字也象征了利用恒星对象如太阳动力源的可能性。目前，世界核聚变实验主要应用的是托卡马克（tokamak）磁约束技术路线，而仿星器则是另一种在研的磁约束技术路线。

Wendelstein?7-X?于2005年至2014年建造，并于2015年12月产出第一束等离子体。2016年，Wendelstein?7-X投入运行时，时任联邦总理默克尔曾莅临现场。该技术据称可为未来气候中和社会转型下的清洁能源供应做出积极贡献，但是技术层面实现难度非常大，目前尚处于实验阶段。

Wendelstein?7-X最新的研究成果曾于2021年8月发表在自然杂志上，实验初步成功：对最新实验的分析表明，利用可用的加热装置，Wendelstein?7-X已经能够产生高温等离子体，并在高温下创造了仿星器“聚变产物”记录。

马普研究人员通过“W7-X”尝试模拟太阳上能量产生过程，并希望将其作为未来的替代能源，即将进行的实验是对仿星器连续运行的研究。此前装置的连续运行时间达到了100秒（中等条件），改装后的目标是连续运行达到30分钟。为在最高5000万度下连续运行，该装置新增了630个水冷循环。装置的核心是50个约3.5米高的磁线圈组成的环，可冷却至零下270度。在真空室内产生的高温将被用作能源，通过热交换和蒸汽轮机转换为电能或者直接用于供热系统。W7-X本身不提供核聚变能量，只用于基础研究证明仿星器聚变系统在核聚变发电站中的应用前景。

现在研究人员建议可以开启该装置的连续运转试验，并称该装置将在运转性能上超越托卡马克技术。据负责该装置研制的马普等离子物理所称，这是因为仿星器的本质特性就是模仿“恒星的连续运转”。该所项目组负责人托马斯·克林格（Thomas?Klinger）教授在接受德国“波罗的海报（Ostsee?Zeitung）”采访时表示，该装置将于今年秋季开启的新一轮实验的预期目的是产生最长可达30分钟等离子体脉冲，温度为5000万度。目前世界上尚无达到这一技术指标的记录，实验从而可以证明仿星器技术路线才是更适合核聚变装置连续运转的技术。

马普等离子体物理学研究所在慕尼黑附近加兴还运行着一座托卡马克环流器，在两地共有1100名员工，是欧洲最大的核聚变研究中心之一。获 取 更多前沿科技?研究 进展访问：https://byteclicks.com

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