摘要：通过进行精确的实验，他们证实了令人担忧的“光束效应”——一个可能削弱聚变磁体的潜在问题——并不是真正的风险。这一突破增强了人们对聚变技术的信心，使人类更接近实现可持续、无限的能源。

麻省理工学院的一项开创性研究证实，辐射不会降低 REBCO 超导磁体的品质。

麻省理工学院的一项新研究解决了核聚变反应堆中使用的超导磁体的一个关键问题。

通过进行精确的实验，他们证实了令人担忧的“光束效应”——一个可能削弱聚变磁体的潜在问题——并不是真正的风险。这一突破增强了人们对聚变技术的信心，使人类更接近实现可持续、无限的能源。

聚变发电中的超导磁体

由稀土钡铜氧化物（REBCO）制成的高温超导磁体在开发聚变发电厂中发挥着至关重要的作用。

这些磁铁产生强大的磁场，限制聚变反应所需的极热等离子体，在聚变反应中两个氢原子结合形成氦并释放能量。

然而，早期的测试引发了人们的担忧，即运行中的核聚变电厂中的中子辐射可能会降低这些磁铁无阻力传输电流的能力。这种关键的电流抑制可能会影响核聚变电厂的效率。

目前，新研究已经提供了明确的证据，证明这种“光束效应”不是问题，从而为未来的聚变能源消除了一个重大障碍。

最初的担忧

在麻省理工学院的早期实验中，研究人员注意到，当 REBCO 磁带暴露在与聚变发电厂类似的辐射下时，临界电流会令人费解地下降。与过去的测试不同，这些测试是在辐射暴露后测量磁铁的，而是在辐射时实时测量磁铁。

结果令人震惊！临界电流在辐射过程中下降了 30%，这让人担心核聚变反应堆是否能有效运行。

麻省理工学院研究生亚历克西斯·德维特雷回忆道：“我记得我们第一次看到它的那个晚上。我们在加速器实验室，突然间，电流消失了。这是一件大事，因为这意味着聚变磁铁可能无法按预期工作。”

找出真正的原因

麻省理工学院的研究团队由迈克尔·肖特 (Michael Short)、丹尼斯·怀特 (Dennis Whyte) 和扎卡里·哈特维格 (Zachary Hartwig) 教授领导，与同事一起进行了一系列严格控制的实验，以彻底查明这种效应。

他们在不同的辐射条件下测试了 REBCO 带，并发现了一些令人惊讶的事情——临界电流的抑制与中子轰击无关。相反，它是由实验中使用的离子束的简单加热引起的。

为了证实这一点，研究人员多次重复测试，收集了超过一千个数据点。他们比较了磁铁仅加热的情况和同时加热和辐射的情况。结果是相同的。

这意味着“光束效应”不是由于辐射损伤造成的，而只是暂时加热——这种情况在装有冷却系统的聚变发电厂中不会发生。

核聚变发电向前迈出的一步

凭借这一发现，研究团队为核聚变发电公司提供了宝贵的保证。肖特说：“没有人真正知道这是否会是一个问题，但现在我们可以肯定地说这不是一个问题。这一发现让公司可以满怀信心地向前迈进。”

除了聚变能之外，这一结果对于使用 REBCO 磁体的其他领域也具有重要意义，例如卫星推进和粒子加速器。

该团队目前正专注于长期研究，以了解这些磁铁在多年的辐射暴露下如何保持稳定，但目前，这项研究已经消除了一个主要的风险因素。通过证明这个问题不存在，科学家们可以集中精力应对其他重要挑战，使聚变能成为现实。

这项研究强调了排除错误担忧的力量，使研究人员能够将时间和资源分配到让我们更接近实用和可持续的聚变能源的创新上。

来源：科学靠思考