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美国研究团队在《物理评论快报》上发表新发现,提出更快、更准确修复聚变反应磁场缺陷的方法,有望使仿星器研制速度提高10倍,解决粒子泄漏难题,为聚变能源发展带来新希望。

来自美国得克萨斯大学奥斯汀分校、洛斯阿拉莫斯国家实验室和第一型能源集团的研究团队,近期在《物理评论快报》上发表了一项重大发现:他们找到了一种更快、更准确的方法来修复聚变反应中的磁场缺陷,这一进展有望大幅提升仿星器的研制速度,解决了长期困扰聚变能源发展的粒子泄漏难题。研究人员称,这是设计聚变反应堆的范式转变,可使研制速度提高10倍。

仿星器,这一20世纪50年代提出的聚变反应堆设计,采用环形结构,通过精密的外部绕组控制内部磁场,实现对等离子体和高能粒子的约束。然而,磁场中存在的微小缝隙导致高能α粒子逃逸,影响了聚变反应的效率。传统基于牛顿定律的方法计算量大、速度慢,而微扰理论虽简单但准确性低。

此次研究团队提出的新方法基于对称理论,为识别磁瓶中的缝隙位置提供了全新视角,有望更准确地绘制出粒子的潜在泄漏点,提高反应堆的安全性和效率。这一进展不仅解决了仿星器设计中的最大难题,还为托卡马克等磁约束聚变反应堆设计提供了新的解决方案。

(文章来源:科技日报)