家用清洁剂中的成分提高了融合反应的效率

想要提高融合电力的机会吗？看起来不比厨房水槽下的清洁剂。

由科学家们在美国能源部（DOE）普林斯顿等离子物理实验室（PPPL）提供了新的证据，即硼，硼砂家用清洁剂的主要成分颗粒，可以涂上甜甜圈形状的内部部件等离子体称为tokamaks的设备，提高效率融合反应。

PPPL物理学家亚历山德罗·博尔托隆(Alessandro Bortolon)说:“我们的实验为这种技术的工作原理带来了关键见解。核聚变。“结果将有助于阐明控制硼粉的受控注射是否可用于支持未来融合反应堆的有效运行。”

融合将光元素的形式结合在一起等离子体——由自由电子和原子核组成的带电的热物质——在这个过程中可以产生大量的能量。科学家们正在寻求利用为太阳和恒星提供能量的核聚变，来创造一种几乎取之不尽用之不竭的能源来发电。

研究人员发现，硼注入技术使得在托烷烃中更容易地生产可靠的高性能等离子体，其中内部部件内部部件衬有碳，常用于现今的设备。结果来自于DIII-D国家融合设施的实验，即一般原子为DOE运行。

这项研究补充了先前在德国加兴的马克斯普朗克等离子体物理研究所进行的轴对称转化器实验升级(ASDEX-U)上进行的实验结果。这些实验表明，硼注入技术能够在托卡马克内部涂有金属(如钨)的情况下获得高性能等离子体。总的来说，DIII-D和ASDEX-U实验提供了强有力的证据，证明硼注入技术将确保一系列熔合机的良好等离子体性能。

DIII-D实验还填充在缺失的信息中，确认注射技术导致在托卡马克内部铺设硼层。“你会直觉地认为当硼粉下降到等离子体中时，硼会溶解并去托卡马克的某个地方，”波多隆说。“但没有人试图通过等离子体本身确认形成硼层。有零信息。这是第一次使用这种技术直接显示和测量。“

硼层可防止从内壁转移到等离子体中的材料，使等离子体免于可以稀释主等离子体燃料的杂质。较少的杂质使等离子体更稳定并降低破坏的频率。

注射技术可以补充甚至更换用于铺设硼的电流技术，这需要将Tokamak关闭到几天。该技术，称为发光排出的硼化，也涉及有毒气体。

硼粉法解决了这些问题。Bortolon说:“如果你使用硼粉注射，你就不必中断一切，关掉托卡马克的磁线圈。”“此外，你不必担心处理有毒气体。拥有这样的工具对未来的核聚变装置可能非常重要。”

参考:“观测墙调节通过硼喷粉在DIII-D H-mode等离子体”,a . Bortolon r . Maingi Nagy, j . Ren J.D.杜兰,a .男人。多诺万,J.A. Boedo, D.L. Rudakov,托凯悦,t。w。威尔,M.W.沙佛,Samuell,卷Fenstermacher密纹唱片Gilson r·朗斯福德位曼斯菲尔德·t·艾布拉姆斯和r . Nazikian2020年9月28日,核聚变。
1741 - 4326 . DOI: 10.1088 / / abaf31

这项研究得到了Doe Science办公室（Fusion Leatht Sciences）的支持。合作者包括田纳西州诺克斯维尔大学，加州大学 - 圣地亚哥，马萨诸塞州理工学院，橡树岭国家实验室和劳伦斯利弗莫尔国家实验室。