2020-11-02 14:25:38 中国科学报

据《科学》报道，经过7年建造，英国改造后的聚变反应堆——兆安球形托卡马克（MAST）的升级版，日前首次启动。这个价值5500万英镑的装置未来将作为所有核聚变反应堆关键技术的测试平台，并可能为新能源生产设施的设计提供跳板。

托卡马克通过将轻元素融合在一起产生能量。这些甜甜圈形状的容器含有超热的氢同位素电离气体或等离子体，它受到强大磁铁的约束，并被微波和粒子束加热。

MAST是标准托卡马克的变体，它的形状更像一个带核的苹果而不是甜甜圈。研究人员认为，这种形状比环形托卡马克更能保证等离子体的稳定性，但与传统设计相比，人们对其了解较少。

从1999年开始，MAST首次对这一概念进行了大规模的测试，现在已经在额外加热功率、从等离子体中提取热量技术等方面进行了升级。

美国普林斯顿等离子体物理实验室的一项被称为国家球面环面实验（NSTX）的类似设施，也同样进行了升级。然而，在2016年重启后不久，NSTX就遭遇了磁铁故障，目前正在重建。

英国研究人员希望MAST的升级版能够展示出足够的性能改进，从而推进建设球形托卡马克示范电站计划。去年开始，他们在政府2.2亿英镑的资助下，着手设计用于能源生产的球形托卡马克，并希望在2040年启动新一代装置。（文乐乐）