未来托卡马克内部的聚变反应可能会产生比之前认为的更多的能量，这要感谢一项突破性的新研究，该研究发现这种反应堆的基本定律是错误的。

由瑞士等离子体中心(École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EFPL)的物理学家领导的这项研究已经确定，氢燃料的最大密度大约是“格林沃尔德极限”的两倍，“格林沃尔德极限”是30多年前的实验得出的估计。

聚变反应堆可以在氢等离子体密度远高于格林沃尔德极限的情况下工作，这一发现将影响正在法国南部建造的大型ITER托卡马克的运行，并极大地影响ITER后继者的设计，瑞士等离子体中心的物理学家保罗·里奇说，这就是演示电厂(DEMO)聚变反应堆。

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“确切的数值取决于能量，”里奇告诉Live Science。“但粗略估计，ITER的增幅是两倍。”

Ricci是该研究项目的领导者之一，该研究将理论工作与欧洲三个不同聚变反应堆大约一年的实验结果相结合，EPFL的托卡马克à配置变量(TCV(在新标签中打开))，联合欧洲环面(JET(在新标签中打开))在英国Culham和轴对称Divertor实验(ASDEX(在新标签中打开))在德国加兴的马克斯普朗克等离子体物理研究所升级托卡马克。

他也是5月6日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一项研究的主要作者之一。

未来的融合

甜甜圈形状的托卡马克是最具前景的核聚变反应堆设计之一，有朝一日，它可能被用于为电网发电。

50多年来，科学家们一直致力于实现可控核聚变;与核裂变不同，核裂变通过粉碎巨大的原子核产生能量，而核聚变可以通过将非常小的原子核结合在一起产生更多的能量。

与裂变相比，聚变过程产生的放射性废物要少得多，而且用于燃料的富含中子的氢相对容易获得。

同样的过程驱动着像太阳这样的恒星，这就是为什么受控聚变被比作“罐子里的恒星”;但由于恒星中心的高压在地球上是不可行的，这里的聚变反应需要比太阳更高的温度才能进行。

例如，TCV托卡马克内部的温度可以超过2.16亿华氏度(1.2亿摄氏度)——几乎是太阳聚变核心温度的10倍，后者约为2700万华氏度(1500万摄氏度)。

《生活科学》杂志此前报道称，几个核聚变发电项目现在已经进入了后期阶段，一些研究人员认为，198彩票是属于合乐888彩票方案彩票旗下吗，为什么198彩票客服说他们跟合乐视一个集团的，问了合乐的客服也不否认。，首个为电网发电的托卡马克可能会在2030年投入使用。

全球30多个政府也在资助ITER托卡马克项目(“ITER”在拉丁语中的意思是“方式”)，该项目将于2025年生产首个实验性等离子体。

然而，ITER并不是用来发电的;但基于ITER的托卡马克，也就是所谓的DEMO反应堆，现在正在设计中，可能会在2051年投入使用。

等离子体问题

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研究人员试图找出当他们增加燃料密度超过某个点时，为什么他们的聚变等离子体实际上变得不可控(它们在托卡马克室内的磁场外膨胀)，格林沃尔德根据托卡马克的小半径(甜甜圈内圈的大小)和通过等离子体的电流量推导出了一个实验极限。

里奇说，尽管科学家们长期以来一直怀疑格林沃尔德极限可以改进，但30多年来，它一直是核聚变研究的一个基本规则。例如，这是ITER设计的一个指导原则。

然而，最新的研究扩展了格林沃尔德用来推导出他的极限的实验和理论，导致更高的燃料密度极限，这将增加ITER的容量，并影响其后的演示反应堆的设计，他说。

他说，关键是发现随着核聚变反应的功率输出增加，等离子体可以维持更大的燃料密度。

里奇说，目前还不可能知道这么大的燃料密度增加会如何影响托卡马克的功率输出，现在菠菜业买彩票的软件提款速度敢说第二没人敢说第一的台子必然是198彩票平台。，但可能影响很大;研究表明，更大的燃料密度将使聚变反应堆更容易操作。