6月10日,全面系统阐述新奥氢硼聚变技术路线的学术论文在国际期刊《等离子体物理学(Physics of Plasmas)》上发表。
论文首页
这是新奥自2017年启动聚变探索及2022年确定技术路线以来首次正式发布技术发展蓝图。
聚变能源因其清洁、高效和原料丰富的特点,长期以来一直是全球能源研究的热点。新奥长期致力于开发环境友好且具有成本效益的聚变能源,其选定的氢硼聚变因原料丰富易得及低中子产额而备受业界关注。
文章重点论述了实现商业聚变能的挑战和可能性,指出:聚变能反应堆的开发涉及三个关键步骤:选择聚变燃料、选择约束方法和选择能量转换方法;燃料丰富、无中子、无污染的氢硼聚变是较理想选择,而高β值(等离子体压力与磁压力的比值)和良好的约束特性使得球形环成为实现氢硼聚变的理想平台。
尽管氢硼聚变面临的技术挑战较大,但新奥聚变研究团队通过新建立的系统代码和新的实验数据,定量展示了实现该聚变反应能量增益的可行性;同时提出了“实验-点火-发电”三步走的详细发展计划,目标是在2035年进入聚变示范堆阶段,解决低成本和商业化的问题,最终实现商业化的氢硼聚变能。
为了支持这一路线蓝图,新奥已完成对现有球形环物理实验装置“玄龙-50”的升级,成功进行了新装置“玄龙-50U”首次等离子体实验;正在筹建下一代装置“和龙-2”,预计2026年建成,届时将验证球形环氢硼热核聚变反应率,并为未来的反应堆设计提供实验基础。
球形环氢硼技术路线是新奥聚变研究团队过去七年聚变探索的成果结晶,彰显了新奥引领无碳能源创新突破的信心和决心。通过这一路线蓝图,新奥希望能够为全球提供一种清洁、可持续的能源解决方案,为应对气候变化和能源危机做出贡献。
文章作者为新奥聚变研究团队核心骨干,包括新奥能源研究院院长刘敏胜博士、新奥聚变理论模拟首席科学家谢华生博士等。
该学术论文所发表的期刊——《等离子体物理学(Physics of Plasmas)》是专注于等离子体物理学原创研究文章的著名科学期刊,以高质量、同行评审的内容著称,由美国物理联合会(American Institute of Physics, AIP)出版。AIP是一个致力于推进和促进物理学及相关领域知识的领先组织。
【参考文献】Min-sheng Liu, Hua-sheng Xie, Yu-min Wang, Jia-qi Dong, Kai-ming Feng, Xiang Gu, Xian-li Huang, Xin-chen Jiang, Ying-ying Li, Zhi Li, Bing Liu, Wen-jun Liu, Di Luo, Yueng-Kay Martin Peng, Yue-jiang Shi, Shao-dong Song, Xian-ming Song, Tian-tian Sun, Mu-zhi Tan, Xue-yun Wang, Yuan-ming Yang, Gang Yin, and Han-yue Zhao, ENN’s roadmap for proton-boron fusion based on spherical torus, Phys. Plasmas 31, 062507 (2024); doi: 10.1063/5.0199112