美國能源部(DOE)先進研究計劃署(ARPA-E)正準備啟動新項目,支持研發能勝過目前主流項目的核聚變能替代性方法。對于政府實驗室的一些核聚變研究人員而言,這則消息是一個安慰。由于國際熱核實驗反應堆(ITER)的美國貢獻額在不斷膨脹,他們的經費在本財年已被完全砍掉。而且,它還將為少量的私人資助的核聚變研究提供機會,這些研究提議替換傳統的托卡馬克裝置和激光核聚變方法。
8月11日,ARPA-E提前預告了名為“促進低成本等離子體加熱和裝配”(ALPHA)的新經費流,以便研究人員有時間組成團隊來競標。該經費將于本月月底或9月初正式宣布。作為DOE的一部分,ARPA-E的項目通常有大約3000萬美元的經費,以及為期3年的津貼,每年300萬美元。
進行一個能夠產生能量的核聚變反應需要獲得電離氣體或等離子體,然后進行加熱、壓縮,直到達到億萬度的高溫—比太陽核心更熱。不同類型的反應器采用不同的方法:托卡馬克裝置的等離子密度低但約束時間長;激光核聚變則選擇極高的密度但時間只有十億分之一秒。
ALPHA將探索的主要是未經檢驗的中間地帶—中等密度脈沖,時間約為百萬或千分之一秒。它還將分別關注一些“目標”(獲得穩定、可控狀態的等離子體的方法)和“驅動”(將能量傳遞到等離子體以增加其溫度和密度的系統)。
DOE之前也曾通過“高能量密度等離子體”(HEDP)項目資助過此類方法研究。它資助了國立實驗室利用電脈沖、磁場、激光和烈性炸藥壓縮等離子體的實驗。但是,ITER不斷提高的成本壓縮了此類方法獲得的DOE核聚變經費。去年10月1日啟動的HEDP在2014財年被完全取消。“我很高興ARPA-E選擇了能提供低成本發展路徑的核聚變方法。”馬里蘭州聚變能聯合會主席Stephen Dean說。
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