加拿大英屬哥倫比亞大學研究人員以新型電化學方法提升核融合速率

编辑者: Vera Mo

加拿大英屬哥倫比亞大學(UBC)的研究團隊開發出一項突破性的新方法,透過電化學方式將氘燃料載入鈤靶材,顯著提升了核融合的反應速率。這項創新技術,已發表於權威期刊《Nature》,為核融合研究提供了一條比傳統高溫技術更易於取得的途徑。

該團隊採用了一台特製的桌上型粒子加速器兼電化學反應器,名為「Thunderbird Reactor」。此裝置整合了電漿推進器、真空室和電化學電池,能夠透過電漿浸入式離子植入及電化學載入兩種方式,將氘有效地載入鈤靶材中。透過施加僅一伏特的電壓,研究人員觀察到其氘載入密度相當於在 800 個大氣壓力下的效果。與僅使用電漿場載入靶材相比,這種電化學方法平均將氘-氘核融合速率提高了 15%。

儘管此次實驗尚未達到淨能量增益的目標,但它首次成功展示了利用這些特定技術進行氘-氘核融合反應。UBC 的首席研究員 Curtis P. Berlinguette 教授表示:「我們希望這項工作能幫助核融合科學走出大型國家實驗室,進入實驗室的桌面。」此研究建立在先前重新審視冷核融合的基礎上,包括 2019 年《Nature》期刊上的一篇觀點文章,該文章強調了需要進一步研究的領域。

Thunderbird Reactor 的設計和電化學載入技術,被視為使核融合研究更普及並推動永續核融合能源發展的關鍵一步。此方法不僅為核融合科學開闢了新方向,也為未來清潔能源裝置的發展奠定了基礎,預示著核融合能源的實現可能比以往更加觸手可及。這項工作也呼應了科學界對更易於取得的實驗平台的需求,以加速創新和迭代進展,為能源領域帶來更廣闊的視野。

來源

  • Energy Daily

  • Researchers use electrochemistry to boost nuclear fusion rates

  • Room-temperature reactor uses electrochemistry to boost nuclear fusion rates

  • Researchers use electrochemistry to boost nuclear fusion rates

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