四川
托卡马克能源公司ST40聚变反应堆内，氘和锂发出绚丽光芒。
当托卡马克启动时，加固的腹部内会发生神奇的事。
重氢产生的等离子体绽放粉红色，在甜甜圈形状腔室中翻滚。
微小锂颗粒落入漩涡，像猩红色仙尘般闪光，然后爆发出鲜艳的黄绿色光芒。
多亏高速彩色摄像机，我们能看到ST40内部等离子体升温过程。
但令人惊叹的不只是景色，观察炽热锂的轨迹，或许能帮物理学家克服聚变技术主要障碍之一：如何安全排出等离子体逸出的巨大热量。
托卡马克需要把等离子体约束在数百万度高温下，才能迫使原子核聚集。
但约束并不容易，巨大能量难免逃逸。
热量总要散失，托卡马克装置设计成尽可能把逸出热量导向偏滤器。
目前实验持续时间较短，但未来聚变电站中，这些部件必须长时间承受极高热负荷而不解体。
偏滤器热负荷是影响未来球形托卡马克设计的关键因素。
ST40实验中，研究人员测量到热通量高达每平方米150兆瓦。
散热是研究人员利用ST40研究的问题之一，包括能否诱导等离子体本身发挥作用。
通常，等离子体中杂质会造成问题，导致热量更快散失。
但如果冷却发生在等离子体边缘正确位置，反而可能是优势。
它能减少喷射到偏滤器的热量，同时等离子体环内部仍保持足够高温。
这就是X点辐射器实验机制背后的理念。
X点是靠近偏滤器的磁场区域，磁场形成独特X形结构。
物理学家希望鼓励杂质向该区域辐射能量，在等离子体到达偏滤器前冷却它。
锂是物理学家一直试验的材料之一。
与直觉相反，相机捕捉到的彩色等离子体并不是ST40最热部分。
聚变核心温度太高，无法产生可见光；相机揭示的是边缘较冷等离子体的情况。
粉红色光芒来自注入的氘气。
锂颗粒进入较冷外部区域时，中性锂原子受激发，发出深红色光芒。
当锂进一步渗透到更热等离子体中，原子失去电子变成锂离子，发出独特黄绿色光。
由于锂离子带电，会跟随磁场运动，那些黄绿色条纹变成发光示踪物，用来追踪原本不可见的磁力线。
彩色相机为物理学家提供方法，追踪不同条件下原子和离子的运动轨迹，揭示锂的迁移路径和渗透深度。
结合光谱学，高速影像帮助观察杂质是否按预期方向辐射能量。
初步迹象表明，XPR方法可能有效。
ST40初步结果中，研究人员已能产生辐射区域，穿过X点并显著冷却等离子体边缘。测量表明，到达偏滤器的热量会下降。
研究人员认为，大部分辐射来自装置壁上脱落的碳，而非人为引入的锂。
目前正进行使用锂和氖进一步降低热负荷的实验。
计算机模型表明，锂可能特别有用，可集中在偏滤器周围发挥冷却作用，而不降低等离子体核心性能。
托卡马克能源公司计划进一步推进。
ST40正进行重大升级，用钼代替碳装甲，引入锂涂覆系统，并添加新诊断设备。
这些绚丽光芒携带的信息，或许能帮我们更接近核聚变的未来。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
