硼粉能让核融合实验设备“托卡马克”更加稳定-行业动态-天元航材

核融合是太阳及宇宙中所有恒星能量的来源，稳定时几乎可无限提供能量，因此科学家一直尝试当地球上复制核融合反应，希望能获取用之不竭的电力供应。最近科学家找到一种能让核融合实验设备“托卡马克”更加稳定的方法──只需要往电浆中添入惰性硼粉。

托卡马克（Tokamak，又称环磁机）是目前受控核融合中被研究最多的设备之一，它看起来像个超巨大甜甜圈，利用外部缠绕的庞大线圈产生之磁场约束电浆（完全电离的气体）、并尽可能使其与外界隔热，然后通过中性束、离子回旋共振、电子回旋共振等各种方式将电浆加热至上亿度，进而产生庞大能量。

然而托卡马克技术目前最大的问题，在于电浆可能与托卡马克内墙的钨元素混合导致冷却，不只降低核融合效率，对反应炉本身来说也是危险因素。虽然硼涂层有助于保持电浆处于稳定反应状态，但现有方法依然不安全，科学家需先停止托卡马克设备，然后引入有毒的乙硼烷气体（由硼和易爆的氢气制成），且这段过程所有人都必须远离设备。

现在，普林斯顿大学电浆物理实验室（PPPL）团队找到了更安全的解决方法──硼粉粉末。研究人员表示，由于硼粉是惰性的，即不容易与其他物质发生反应，所以能在托卡马克设备运行的同时混入电浆中，帮助维持设备内的温度、让电浆保持稳定并避免电浆擦刮设备内侧管壁。

在团队实验中，确认硼粉能帮助科学家开发更受控的低密度电浆，这能通过磁脉冲抑制电浆的不稳定性，对于需要长时间维持运转的核融合反应设备来说相当重要；与当前具有潜在爆炸危险的乙硼烷气体相比，粉末更安全、成本也更低。