核聚变设施创造了新的世界能源记录

　　核聚变设施：具有叠加等离子体的 JET 内部。
　　欧洲科学家在通过聚变等离子体生产能源的道路上取得了重大成功：他们在位于英国牛津附近的卡勒姆的世界上最大的聚变设施JET中产生了能量输出为59兆焦耳的稳定等离子体。该团队还包括来自马克斯普朗克等离子体物理研究所 (IPP) 的研究人员，他们使用了未来聚变发电厂的燃料。这是20多年来世界上首次进行此类实验。
　　以太阳为例，聚变发电厂旨在融合氢同位素氘和氚，并在此过程中释放大量能量。目前世界上唯一能够使用这种燃料运行的工厂是欧洲联合项目 JET，即位于英国牛津附近Culham的联合欧洲环面。然而，1997年对未来聚变发电厂的燃料进行了最后一次实验。由于氚是一种非常稀有的原材料，也带来了特殊的处理挑战，研究团队通常使用氢或氘进行等离子体实验。在未来的发电厂中，氚将在能源生产过程中由锂形成。
　　为ITER准备的氘氚混合物实验
　　IPP 的Athina Kappatou博士解释说：＂我们可以通过使用氢或氘来很好地探索聚变等离子体的物理特性，因此这是全球标准，＂IPP的Athina Kappatou博士解释说，她与IPP的同事Philip Schneider博士和Jörg Hobirk博士领导了重要部分JET 的欧洲合作实验。＂然而，为了过渡到国际、大规模的聚变实验ITER，我们为那里的普遍条件做好准备是很重要的。ITER目前正在法国南部的Cadarache建设中，使用氘氚燃料，预计其释放的能量是输入等离子体的热能的10倍。
　　为了使 JET 实验尽可能接近未来的 ITER 条件，等离子容器以前的碳衬里被铍和钨的混合物取代，这也是 ITER 计划在2009年至2011年之间进行的。金属钨更耐腐蚀碳，此外，它储存了过多的氢。然而，现在的金属壁对等离子控制的质量提出了新的要求。目前的实验证明了研究人员的成功：在比太阳中心高十倍的温度下，产生的聚变能量达到了创纪录的水平。
　　在改变墙体材料之前，JET 曾在1997年以产生22兆焦耳能量的等离子体创造了世界能源记录。这个记录一直保持到现在。＂在最新的实验中，我们想证明即使在类似 ITER 的条件下，我们也可以产生更多的能量，＂IPP 物理学家 Kappatou 博士解释说。数百名科学家和研究人员参与了多年的实验准备工作。他们使用理论方法预先计算出产生等离子体所需的参数，以实现他们的目标。实验证实了 2021 年底的预测并创造了新的世界纪录：JET 使用氘氚燃料产生稳定的等离子体，释放 59 兆焦耳的能量。
　　为了产生净能量——也就是说，释放比加热系统提供的更多的能量——实验设施太小了。在法国南部更大规模的 ITER 实验上线之前，这是不可能的。＂JET 的最新实验是迈向 ITER 的重要一步，＂马克斯普朗克等离子体物理研究所科学主任 Sibylle Günter 教授总结道。＂我们在过去几个月中学到的东西将使我们更容易计划用聚变等离子体进行实验，这些实验产生的能量远远超过加热它们所需的能量。＂
　　背景信息：兆瓦与兆焦耳
　　在最近的破纪录实验中，JET 中的聚变反应在等离子体放电的 5 秒阶段以中子的形式释放了总共 59 兆焦耳的能量。以功率单位（每次能量）表示，JET 在 5 秒内实现了超过 11 兆瓦的平均功率输出。之前的能源记录是在 1997 年创下的，总能量略低于 22 兆焦耳，平均 5 秒内的功率为 4.4 兆瓦。