托卡马克装置是用于融合磁约束的装置。 在这些反应中，强大的磁场被用来控制和控制反应堆堆芯中的热聚变燃料等离子体。 通过中性束注入或射频加热将等离子体加热到高温。 主要目标是保持稳定的等离子体状态，在这种状态下聚变反应可以连续发生，从而提供无限的能源。
橡树岭国家实验室 (ORNL)、普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 和托卡马克能源有限公司的科学家最近进行的一项研究标志着聚变能研究取得重大突破。 该团队达到了近 100 亿摄氏度的温度，这是核聚变发电厂生产商业能源所必需的。
此外，他们在紧凑型托卡马克中实现了高温，这是以前没有人做过的！
在这项研究中，科学家们专注于改善名为 ST40 的高场球形托卡马克 (ST) 的运行条件。 与其他热核设备相比，ST40 设备以其更小的尺寸和球形等离子体而著称。
该团队使用的方法类似于 1990 年代在 TFTR 托卡马克中使用的方法，该方法产生了超过 10 万瓦的聚变功率。 ST40 在强度略高于 2 特斯拉的环形（环形）磁场中运行。
为了加热等离子体，该团队使用了 1,8 万瓦的高能中性粒子。 尽管等离子体放电，或热核反应活跃发生的时期，只持续了 0,15 秒，但核心中离子的温度却达到了 100 亿多摄氏度以上。
为了测量离子温度，该团队使用了 PPPL 开发的 TRANSP 传输代码。 该代码很有用，因为它考虑了杂质和氘（聚变反应堆中使用的主要燃料）的测量温度曲线。
他们发现杂质的温度范围超过 8,6 keV（约 100 亿摄氏度），而氘的温度范围接近这个值。 这一发现表明，实验中使用的加热方法可有效实现所需的高温。
该结果为基于紧凑型球形高场托卡马克的热核电站的未来发展带来了乐观。 这些进步可能会在聚变能领域带来更高效和经济上可行的解决方案，为可持续和清洁能源生产提供一条有前途的道路。
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