美國能源部（DOE）先進(jìn)研究計劃署（ARPA-E）正準(zhǔn)備啟動新項目，支持研發(fā)能勝過目前主流項目的核聚變能替代性方法。對于政府實(shí)驗(yàn)室的一些核聚變研究人員而言，這則消息是一個安慰。由于國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ITER）的美國貢獻(xiàn)額在不斷膨脹，他們的經(jīng)費(fèi)在本財年已被完全砍掉。而且，它還將為少量的私人資助的核聚變研究提供機(jī)會，這些研究提議替換傳統(tǒng)的托卡馬克裝置和激光核聚變方法。
8月11日，ARPA-E提前預(yù)告了名為“促進(jìn)低成本等離子體加熱和裝配”（ALPHA）的新經(jīng)費(fèi)流，以便研究人員有時間組成團(tuán)隊來競標(biāo)。該經(jīng)費(fèi)將于本月月底或9月初正式宣布。作為DOE的一部分，ARPA-E的項目通常有大約3000萬美元的經(jīng)費(fèi)，以及為期3年的津貼，每年300萬美元。
進(jìn)行一個能夠產(chǎn)生能量的核聚變反應(yīng)需要獲得電離氣體或等離子體，然后進(jìn)行加熱、壓縮，直到達(dá)到億萬度的高溫—比太陽核心更熱。不同類型的反應(yīng)器采用不同的方法：托卡馬克裝置的等離子密度低但約束時間長；激光核聚變則選擇極高的密度但時間只有十億分之一秒。
ALPHA將探索的主要是未經(jīng)檢驗(yàn)的中間地帶—中等密度脈沖，時間約為百萬或千分之一秒。它還將分別關(guān)注一些“目標(biāo)”（獲得穩(wěn)定、可控狀態(tài)的等離子體的方法）和“驅(qū)動”（將能量傳遞到等離子體以增加其溫度和密度的系統(tǒng)）。
DOE之前也曾通過“高能量密度等離子體”（HEDP）項目資助過此類方法研究。它資助了國立實(shí)驗(yàn)室利用電脈沖、磁場、激光和烈性炸藥壓縮等離子體的實(shí)驗(yàn)。但是，ITER不斷提高的成本壓縮了此類方法獲得的DOE核聚變經(jīng)費(fèi)。去年10月1日啟動的HEDP在2014財年被完全取消。“我很高興ARPA-E選擇了能提供低成本發(fā)展路徑的核聚變方法。”馬里蘭州聚變能聯(lián)合會主席Stephen Dean說。
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