美國核融合公司獲授權使用四項先進低温燃料技術推進商業融合反應爐發展

重點
  • Type One Energy 獲得四項低温燃料技術的使用許可。
  • 低温顆粒燃料技術能有效供應核融合反應堆燃料。
  • 四項技術解決了燃料生產和氚處理的挑戰。
  • 這些技術將支持 Type One Energy 的核融合發電系統。

一間美國核融合公司已獲得許可,使用由橡樹嶺國立實驗室(Oak Ridge National Laboratory, ORNL)研究人員開發的四項先進燃料技術,以推進商業核融合反應堆的發展。該許可協議於八月五日星期三在田納西州的核機會研討會上簽署。根據協議,Type One Energy 將獲得一套用於核融合反應堆的低温顆粒燃料技術。核融合反應堆通過在極高温度下融合氫同位素來產生能量。

為了維持反應,必須不斷供應燃料。其中一種最有效的方法是低温顆粒燃料技術。該技術將氫顆粒以接近絕對零度的固態形式製作,然後以高速注入等離子體。此方法可將燃料更深入地注入等離子體中,超越傳統的氣體注入技術。

四項技術的具體介紹

Type One Energy 的首席科學與工程官 John Canik 表示:「與橡樹嶺國立實驗室的持續合作正在加速核融合能量的商業化進程。」該協議涵蓋了實驗室四項針對燃料生產、氚處理及穩定反應堆運行所面臨挑戰的發明。首項發明為一種兼容氚的低温顆粒燃料氣槍,能將微小的冰凍氫燃料顆粒發射至反應堆的等離子體中。該設備依賴於能安全處理放射性氚的材料,並能實時調整顆粒大小,減少長期運行中的磨損及故障。

第二項發明則為一種兼容氚的低温螺旋擠出機,用於等離子體能量顆粒的注入。該設備在安全處理氚的同時不斷生產冰凍燃料顆粒,並將放射性燃料密封在系統中,支持不同的燃料混合、温度及生產速率。此外,第三項發明是一種壓力釋放裝置,可保護燃料系統免受在低於 20 開爾文(-423.7 華氏度)時的危險壓力積聚。該可重用閥門防止密封損壞,並提高整體的安全性。最後,第四項技術是一種封閉循環燃料再循環系統,能回收未使用的冰凍燃料,將其轉換回氣體,並重新供應至顆粒製作過程中。

該系統減少燃料浪費、限制放射性庫存,並消除了對獨立氣體處理設備的需求。

由氘和氚提供燃料的核融合反應堆必須不斷補充燃料,以替代在反應中消耗的離子及從限制性磁場中流失的離子。氘資源豐富,而氚則稀缺、放射性且處理難度較高。ORNL 表示,目前的顆粒注入系統無法以商業核融合反應堆所需的速度生產燃料顆粒。這些獲許可的技術旨在填補這一空白。橡樹嶺國立實驗室和 Type One Energy 的代表在簽署許可協議後合影留念。

Type One Energy 的合作背景

這些技術將支持 Type One Energy 的恆星器核融合發電系統,該系統利用複雜的磁場來限制等離子體。該公司之前已與 ORNL 在數個核融合項目上合作,包括高熱通量測試設施及在美國能源部的核融合能量創新網絡(Innovation Network for Fusion Energy, INFUSE)計劃下的工作。ORNL 主管 Stephen Streiffer 表示,Type One Energy 是核融合研究的重要合作夥伴。

他在新聞稿中指出:「這項許可協議是我們合作關係的一個令人興奮的下一步,將我們的燃料研究從實驗室轉移到應用中,我們期待這些技術為核融合能量的未來作出貢獻。」

這些技術對核融合發展的影響

這些先進的低温燃料技術對商業核融合反應堆的發展至關重要。由於氚資源稀缺且處理困難,這些技術的引入有助於提高燃料供應的效率,從而推動核融合能量的商業化進程。Type One Energy 與橡樹嶺國立實驗室的合作不僅加速了技術的實用化,還可能為未來的核融合發電提供更穩定的燃料供應,對於實現可持續能源的目標具有重要意義。

本文由 The Base Principle 編譯自以下英文報道,內容經翻譯及整理,事實與數據以原文為準。
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