6月10日，全面系統(tǒng)闡述新奧氫硼聚變技術(shù)路線的學(xué)術(shù)論文在國際期刊《等離子體物理學(xué)(Physics of Plasmas)》上發(fā)表。
論文首頁
這是新奧自2017年啟動(dòng)聚變探索及2022年確定技術(shù)路線以來首次正式發(fā)布技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖。
聚變能源因其清潔、高效和原料豐富的特點(diǎn)，長期以來一直是全球能源研究的熱點(diǎn)。新奧長期致力于開發(fā)環(huán)境友好且具有成本效益的聚變能源，其選定的氫硼聚變因原料豐富易得及低中子產(chǎn)額而備受業(yè)界關(guān)注。
文章重點(diǎn)論述了實(shí)現(xiàn)商業(yè)聚變能的挑戰(zhàn)和可能性，指出：聚變能反應(yīng)堆的開發(fā)涉及三個(gè)關(guān)鍵步驟：選擇聚變?nèi)剂?、選擇約束方法和選擇能量轉(zhuǎn)換方法；燃料豐富、無中子、無污染的氫硼聚變是較理想選擇，而高β值（等離子體壓力與磁壓力的比值）和良好的約束特性使得球形環(huán)成為實(shí)現(xiàn)氫硼聚變的理想平臺(tái)。
盡管氫硼聚變面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)較大，但新奧聚變研究團(tuán)隊(duì)通過新建立的系統(tǒng)代碼和新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定量展示了實(shí)現(xiàn)該聚變反應(yīng)能量增益的可行性；同時(shí)提出了“實(shí)驗(yàn)-點(diǎn)火-發(fā)電”三步走的詳細(xì)發(fā)展計(jì)劃，目標(biāo)是在2035年進(jìn)入聚變示范堆階段，解決低成本和商業(yè)化的問題，最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的氫硼聚變能。
為了支持這一路線藍(lán)圖，新奧已完成對(duì)現(xiàn)有球形環(huán)物理實(shí)驗(yàn)裝置“玄龍-50”的升級(jí)，成功進(jìn)行了新裝置“玄龍-50U”首次等離子體實(shí)驗(yàn)；正在籌建下一代裝置“和龍-2”，預(yù)計(jì)2026年建成，屆時(shí)將驗(yàn)證球形環(huán)氫硼熱核聚變反應(yīng)率，并為未來的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
球形環(huán)氫硼技術(shù)路線是新奧聚變研究團(tuán)隊(duì)過去七年聚變探索的成果結(jié)晶，彰顯了新奧引領(lǐng)無碳能源創(chuàng)新突破的信心和決心。通過這一路線藍(lán)圖，新奧希望能夠?yàn)槿蛱峁┮环N清潔、可持續(xù)的能源解決方案，為應(yīng)對(duì)氣候變化和能源危機(jī)做出貢獻(xiàn)。
文章作者為新奧聚變研究團(tuán)隊(duì)核心骨干，包括新奧能源研究院院長劉敏勝博士、新奧聚變理論模擬首席科學(xué)家謝華生博士等。
該學(xué)術(shù)論文所發(fā)表的期刊——《等離子體物理學(xué)(Physics of Plasmas)》是專注于等離子體物理學(xué)原創(chuàng)研究文章的著名科學(xué)期刊，以高質(zhì)量、同行評(píng)審的內(nèi)容著稱，由美國物理聯(lián)合會(huì)（American Institute of Physics, AIP）出版。AIP是一個(gè)致力于推進(jìn)和促進(jìn)物理學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)的領(lǐng)先組織。
【參考文獻(xiàn)】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
