世界最大核聚变研究设备仿星器开始运行

德国马克斯·普朗克研究所下属的等离子体物理研究所10日说，用于研究核聚变反应的世界最大仿星器“螺旋石7－X”当天开始运行，并首次制造出氦等离子体。顾名思义，仿星器就是对恒星的模仿，实际上是一种核聚变反应研究设备。按照设计，仿星器通过模仿恒星内部持续不断的核聚变反应，将等离子态的氢同位素氚和氘约束起来，并加热至1亿摄氏度的高温，发生核聚变以获得持续不断的能量。

10日当天，研究人员向“螺旋石7－X”内部的等离子体容器中注入大约一毫克氦气，并打开微波加热装置，氦等离子体随之产生。虽然“螺旋石7－X”首次制造出的氦等离子体仅存在十分之一秒，研究人员对这一结果依然十分满意，表示“一切都在按计划进行”。

“我们从惰性气体氦气开始制造等离子体，明年我们才会换成真正的研究对象——氢等离子体，”项目主管托马斯·克林格尔说，“因为将氦气变成等离子体更为容易，我们还能用氦等离子体清洁容器表面。”

受控核聚变装置“螺旋石7－X”由马克斯·普朗克等离子体物理研究所承建，位于德国东北部城市格赖夫斯瓦尔德，“螺旋石7－X”项目投资达10亿欧元，经过9年的建造和100万个工时的组装，该装置的主要组装工作在2014年完成。随后，研究人员开始准备工作，对所有技术系统逐一进行测试。

马克斯·普朗克研究所同时拥有两种不同类型的核聚变研究装置。与目前常用的以环形封闭磁场约束等离子体、实现受控核聚变的“托克马克”方式相比，“螺旋石7－X”不但安全性更高，其最大特点是一次运行可以连续约束超高温等离子体长达30分钟，而“托克马克”方式的这一约束时间最高纪录仅为6分30秒。

实现对超高温等离子体的长时间约束是反应堆设计领域的“圣杯”，这意味着控制核聚变的进程，也就是说可以控制核聚变的开始和停止，并随时对反应速度进行调控。

核聚变是解决能源问题的主要选择之一。核聚变反应所需的氚和氘在自然界中广泛存在，1公斤核聚变原料产生的电能等同于1.1万吨煤产生的电能。核聚变反应堆比目前核电站的核裂变反应堆产生的核废料更少，放射性也会在短期内消失。“螺旋石7－X”等仿星器设计方案被认为是未来核电站反应堆的发展方向。