建造聚变电站所面临的最困难的问题之一是如何能推进高温等离子体仅在环形反应堆容器内部运动，而不接触容器壁导致温度下降。近日，麻省理工学院的科学家认为他们似乎发现了一种可行的方法。

 

麻省理工学院于1993年投入运行的Alcator C-Mod反应堆是世界上所有聚变反应堆中磁场最强、等离子体压力最高并且是所有大学中最大的运行中的聚变反应堆。由于Alcator C-Mod反应堆设计非常类似于ITER，只不过ITER直径是Alcator C-Mod的10倍、功率为其千倍，因此在该反应堆所取得的研究成果对于ITER而言非常具有参考意义。

 

物理学家Yijun Lin和首席研究员John Rice共同领导团队在Alcator C-Mod反应堆开展试验，以示范一种非常有效的方法，他们利用射频波推动等离子体在反应堆容器中运动，不仅可以不接触到容器壁，而且还可防止发生内部紊乱导致聚变反应效率降低。

 

麻省理工学院等离子体物理与聚变研究中心（PSFC）Alcator项目的负责人、物理学家Earl Marmar认为，这一研究发现非常重要，因为目前惯用的推进等离子体的方法在未来更高功率的反应堆（如ITER）中将无法应用，必须寻找新的方法。

 

Lin表示，某些试验结果让理论学家非常惊讶，目前还没有令人满意的可解释这种实验现象的理论基础。但至少试验结果显示这一方法可行，而这可能对于ITER以及今后的发电用聚变反应堆的成功而言至关重要。

 

Rice指出，研究人员已经为此进行了数十年的工作，试验了不同的燃料混合组成、无线电波频率以及其他参数，最终得到了预期的结果。这些试验数据、结论刊载在12月5日的《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

 

Alcator C-Mod研究近期的其他一些结论对聚变研究可能也会有一定贡献作用，这些成果以会议论文形式在美国物理学会11月举行的等离子体物理学术会议上得到展示。其中之一是Dennis Whyte和Robert Granetz开发的一种方法，可以预防能够导致反应堆组件严重损坏的一种失控效应：当聚变反应堆正在运行时，约束过热等离子体的磁场出现任何紊乱都会导致具有极大能量的失控电子束熔穿固体钢。虽然这一事故不会对人员造成伤害，但造成的硬件破坏将使得维修耗时长、花费巨大。

 

Whyte和Granetz开发了一种用于失控电子束的高能“灭火器”：迅速将一股氩气或氖气注入反应堆容器中，可将等离子体能量转化为光，随后被容器壁吸收；并且通过表面上使得磁场更加紊乱来抑制失控电子束。这道闪光只维持了千分之一秒的时间，其亮度相当于十亿支灯泡发出的光亮。（来源：中国科学院上海硅酸盐研究所）