法国通过让聚变反应堆运行 22 分钟创造新的世界纪录

法国西部托卡马克保持热等离子体 1,337 秒，略高于 22 分钟。这种性能很重要，因为长期、稳定的等离子体运行是未来核聚变发电厂的核心要求。

这次运行也略高于中国东方指数几周前创下的纪录，持续时间延长了约 25%。

它表明，研究人员可以承受恶劣的作条件，而不会使机器的内表面发生故障。

CEA 原子和替代能源委员会基础研究主任 Anne-Isabelle Etienvre 报告了这一结果。

等离子体和核聚变

在 WEST 内部，物理学家使用强磁场来封闭快速移动的带电粒子气体。

等离子体保持受限，同时控制热量和颗粒排放，因此面向等离子体的部件不会失效。

Etienvre表示：“WEST通过注入2 MW的加热功率，将氢等离子体维持了20多分钟，实现了一个新的关键技术里程碑。

这是通过注入几兆瓦的加热来保持反应的进行来实现的。

这里的挑战是控制。等离子体会反击任何错误，如果团队不做出反应，小的不稳定性会迅速增加。

托卡马克的作用

托卡马克是一个环形磁性瓶。它的场引导带电粒子，使它们绕环面而不是撞击壁。

这种方法称为磁约束。它让科学家可以加热稀薄的气体，直到原子核有足够的能量聚变并释放更多能量。

法国的下一步是更大的 ITER 设备，目前正在同一地区组装中。

ITER 旨在从等离子体中大约 500 兆瓦的加热功率中产生约 50 兆瓦的聚变功率。

这与其他记录的契合度如何

持续时间长只是融合谜题的一部分。能源输出是另一个关键指标。

在英国，JET 设施在一次五秒脉冲中用少量燃料产生了 69 兆焦耳的聚变能，创下了纪录。

该结果显示短时间内高能量释放，而 WEST 运行在不以高聚变功率为目标的情况下显示出长时间的稳定性。

不同的设备突破不同的极限，这是设计使然。它们共同绘制了未来工厂需要可靠地做什么。

为什么长脉冲很重要

发电厂必须长时间运行，同时保持健康。这意味着稳定的温度、清洁的燃料以及不会侵蚀或污染等离子体的组件。

这也意味着良好的排气处理能力。等离子体必须以受控的方式散发热量和颗粒，以便磁场后面的金属表面保持在安全范围内。

材料是这项工作的核心。用于 WEST 的偏滤器区域的钨可以很好地耐受热量，但仍需要小心作以避免损坏或不需要的杂质。

22 分钟的等离子并不意味着净电。WEST 是一种研究设备，该测试侧重于稳定性和控制，而不是产生的能量多于消耗的能量。

净能量取决于许多旋钮，包括等离子体密度、温度以及机器限制热量和颗粒的能力。这是一个多变量问题，不是你可以一直把一个表盘调到。

等离子体、聚变和未来

CEA 的团队计划更长的活动，这些活动加起来可以达到数小时的血浆时间，同时逐渐增加功率。每个扩展都会强化 playbook，以实现安全、可重复的作。

来自 WEST 的数据将为 ITER 上线时工程师如何作 ITER 提供信息。从实验到大型机器的转换是融合从实验室运行转移到工厂相关场景的方式。

聚变反应本身不会像裂变那样产生长寿命的放射性废物。然而，快中子可以激活等离子体周围的金属结构，这就是材料选择和设计很重要的原因。

国际指南指出，聚变避免了寿命最长的废物，但仍会产生必须在有限时间内处理和储存的活性成分，并且它在现场闭环中使用氚（一种半衰期短的放射性同位素）。

这种背景有助于解释为什么研究人员强调部件的耐用性以及对燃料和废气的仔细控制。

即使存在这些障碍，WEST 的进展也标志着离实用聚变能又近了一步。每条记录都证明机器可以容纳等离子体的时间更长、更热、更清洁，为有朝一日可能提供大量安全可靠电力的反应堆奠定基础。