Zap Energy 核聚變測試平台在等離子體射擊中創下內部紀錄

美國的 Zap Energy 最近發佈了其 Century 工程測試平台的新運行結果。該系統在運行過程中進行了超過一百次的等離子體發射,以 0.2 Hz 的頻率運行,即每五秒發射一次,並向等離子體腔體提供了 39 千瓦 (kW) 的功率。這些等離子體脈衝的電流可達 500 千安培 (kA),產生的熱量則由流動的液態金屬牆面捕捉。該平台的性能與 2024 年啟用時相比,持續的平均功率增長了 20 倍,顯示出其在能量輸出方面的顯著提升。

Century 平台的設計旨在測試三個主要發電廠子系統的整合,包括重複脈衝電源系統、耐用電極以及能夠吸收和轉移等離子體能量的液態金屬牆。需要注意的是,該平台並不使用聚變燃料或產生聚變反應。此次運行提供了有關這些組件在潛在商業發電廠設計中運行的數據,對於未來技術的發展具有重要意義。

在解決商業技術挑戰方面,Zap Energy 的系統工程副總裁 Matthew Thompson 表示:「持續運行完全整合的重複脈衝系統以 30 千瓦的功率,使我們對切流 Z-pin 碰撞聚變發電廠的實際樣貌有了更清晰的認識。」他強調,Century 對其工程子系統的現實測試使得團隊已經開始識別並解決許多最具挑戰性的商業技術問題。Zap 的方法是使用切流穩定 (SFS) Z-pin,這種方法不依賴於超導磁鐵或高強度激光,而是利用脈衝電流在自身的磁場中限制和壓縮等離子體流。

該平台還整合了多項系統升級,包括一個流動液態金屬迴路,能夠循環 2,500 磅 (約 1,100 公斤) 的鉍,以及一個定制的 200 千瓦熱交換器。團隊還實施了重新設計的鼻錐和高流量冷卻系統,以在發射之間管理熱量。Zap Energy 的首席執行官兼聯合創始人 Benj Conway 補充道:「聚變不僅僅是一個等離子體問題,它是一個系統整合問題。」

該平台的平均功率從 2024 年 6 月的約 1.4 千瓦提高至 2025 年 2 月時的認證運行,當時美國能源部認證了超過一千次連續的等離子體發射。最近發表在《Fusion Science and Technology》期刊的論文中詳細介紹了該平台的設計和啟用情況。Zap Energy 計劃繼續運行該平台,以收集更多數據,為未來的聚變能源系統開發提供支持。

核聚變技術最近獲得了巨大的動力。今年早些時候,Zap Energy 引用一項新研究,確認其核聚變技術能夠產生穩定的熱等離子體,這是實現可擴展能源增益的重要一步。研究人員測量了 Zap Energy 的 Fusion Z-pinch Experiment (FuZE) 裝置的中子能量各向同性,顯示出均勻的中子排放,這是良好行為的等離子體的一個關鍵指標。在另一項發展中,英屬哥倫比亞大學的研究人員使用自定義的桌面反應器,顯示將電化學過程添加到金屬目標中加載氘燃料,會使聚變事件平均增加 15%。值得注意的是,這是首次使用這種技術組合演示氘-氘核聚變。這些進展預示著核聚變技術的未來發展將迎來新的機會和挑戰。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。