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可控核聚變，可以帶來清潔和近乎無限的能源供應，一直都被寄予“解決全球能源問題”的期望。但是，人類奮斗了幾十年，商用核聚變能源還是離我們很遙遠。 未來的聚變堆能否不再龐大和昂貴？核聚變未來的發(fā)展方向是什么？小編今天帶你詳細了解下。 01 當技術突破可以預見 一項新科技剛出現(xiàn)的時候往往比較龐大和昂貴。未來有沒有商業(yè)潛力，要看是原理上的限制還是當時技術上的限制。如果沒有原理上的限制，而已經(jīng)明確預見到技術上有突破的可能，那么其前景是非常值得期待的。例如，世界上第一臺電腦“嬰兒”于1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學誕生[1]。它是一個龐然大物，用了18000個電子管，占地170平方米，重達30噸，耗電功率約150千瓦，因易發(fā)熱，不能長時間工作。它每秒鐘可進行5000次運算，這在現(xiàn)在看來微不足道，還不如一個兒童智能手表的運算能力。這才過去了短短70年的時間。 30年前磚頭大小的“大哥大”現(xiàn)在只能在老電影里看到，曾幾何時是人們炫富的工具。今天幾乎人手一部小巧的智能手機。 這些新科技之所以發(fā)展這么快，因為沒有原理上的限制，而技術突破在當時已經(jīng)能夠被預見到。核聚變能源正是這樣的一項新科技。 太陽的能量來自核聚變反應。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能關系E=mc2，質(zhì)量損失，可釋放出巨大能量。平均一克氘氚核聚變?nèi)剂袭a(chǎn)生的能量相當于燃燒8噸汽油的能量。 聚變能燃料豐富。海水中含有大量的核聚變?nèi)剂稀獨涞耐凰亍半薄Ｒ簧Ｋ泻?0毫克氘，所含的氘完全聚變所釋放的能量相當于燃料340升汽油的能量。海水中氘的總量約40萬億噸。按目前世界消耗的能源計算，海水中氘的聚變能可用幾百億年[2]。 聚變能清潔、安全。核聚變不產(chǎn)生直接放射性核廢料，產(chǎn)物是不具有放射性的氦氣，具有固有的安全性；不產(chǎn)生二氧化碳等大氣污染物；非常容易通過熄滅等離子體的方法快速終止核聚變反應，不存在反應失控的危險。因此，核聚變是解決人類能源危機，戰(zhàn)勝環(huán)境污染問題的重要途徑。核聚變能是中國核能發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，被列入了國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。 高溫下核聚變?nèi)剂咸幱诘入x子體狀態(tài)。目前的主流方法是用磁場把等離子體約束在一個裝置里，實現(xiàn)可控的核聚變反應。未來將以聚變堆為核心建造GW量級的大型發(fā)電站。 圖片來自[3] 石油、煤和天然氣等化石能源的使用帶來了環(huán)境污染問題。伴隨全球人口增長、社會發(fā)展，人類對能源的需求將持續(xù)增長。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）研究表明，如果要把二氧化碳CO2綜合排放量控制在<450ppm水平，到2100年全球每年需要25000GW非化石能源，是目前能源消耗量的6倍，年投資額預計將達到17萬億人民幣[4]。 圖片來自[4] 單個聚變堆產(chǎn)生的能量巨大，適合建大型電站，在未來的能源結構中具有不可替代的位置。 托卡馬克裝置利用螺旋形磁場約束高溫等離子體，使其不與裝置的內(nèi)壁直接接觸，實現(xiàn)核聚變反應，被稱為“人造太陽”，是人類最有希望實現(xiàn)聚變能和平利用的科學途徑。下圖粉紅色的區(qū)域是托卡馬克里的等離子體，類似一個甜甜圈的形狀。 人類探索受控核聚變始于上世紀50年代。自從前蘇聯(lián)發(fā)明了托卡馬克，磁約束核聚變研究便進入了高歌猛進的時代。大家都知道個人電腦CPU芯片的更新速度很快，但大家并不知道，近50年，托卡馬克等離子體的性能提升速度比CPU芯片還要快。 目前托卡馬克裝置所獲得的等離子體參數(shù)距離聚變堆條件還有一步之遙。其它的磁約束裝置，除了仿星器與球形托卡馬克之外，在參數(shù)上都還有量級上的差距。下圖顯示國際上主要托卡馬克裝置的等離子體聚變?nèi)朔e（溫度×密度×能量約束時間）和中心離子溫度。 上世紀80年代，國際上建成了三個較大的托卡馬克裝置：美國的TFTR，歐盟的JET和日本的JT-60U[5]。 1996年，日本JT-60U達到等效能量得失相當，即聚變產(chǎn)出的能量超過了輸入的能量；這個裝置曾達到4億度的中心離子溫度[6]。1997年，JET獲得聚變功率16.2兆瓦[7]。這些實驗證實了核聚變作為能源原理上的可行性。 參數(shù)上僅次于托卡馬克的是仿星器和球形托卡馬克。德國的W7-X是目前最先進的超導仿星器[8]。 其聚變?nèi)朔e有望達到JET的水平，可實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)運行。相對于日本的大螺旋裝置LHD，W7-X的新經(jīng)典輸運和磁剪切優(yōu)化到了非常小的水平。 仿星器相對于托卡馬克最大的優(yōu)勢是沒有電流引起的等離子體大破裂，沒有托卡馬克中存在的密度極限問題。但是仿星器結構復雜，建造難度大，對加工精度和技術水平要求很高，無法做到托卡馬克那樣緊湊，因此用仿星器建造的聚變堆必然比托卡馬克更加龐大和昂貴。此外，其磁場波紋度較大，高能粒子損失較嚴重，利用alpha粒子加熱實現(xiàn)自持燃燒的條件更加苛刻。 球形托卡馬克比托卡馬克更加緊湊，但中心導體柱電流密度的限制使得它很難實現(xiàn)很強的磁場。例如，兩個基于水冷銅導體設計的球形托卡馬克聚變堆：普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）設計的聚變核科學裝置ST-FNSF[9]，如下圖所示；以及球形托卡馬克的倡導者彭元凱及其同事設計的部件測試裝置ST-CTF[10]。其磁場強度均只有B0~3T。
圖片來自[9] 球形托卡馬克的中心導體柱、中心極向場線圈及其絕緣材料暴露在中子輻照下，如用超導材料，壽命很短，即使用銅，也必然要頻繁更換。如果要靠水冷把中心銅導體柱產(chǎn)生的熱量及時帶走，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)運行，電流密度就不能很大，限制了可達到的磁場強度。而聚變功率正比于磁場強度的4次方。此外，熱流與偏濾器靶板的作用面積較小，熱負荷與普通托卡馬克相比更具挑戰(zhàn)。 球形托卡馬克的主要優(yōu)勢是：因為緊湊，所以單位面積的中子通量大，特別適合作為聚變中子源，為聚變核科學技術研究提供實驗平臺。但中子通量大對于穩(wěn)態(tài)聚變堆是不利的，因為中子壁負載太高，沒有材料能長時間承受得住。聚變中子源還有很多聚變能之外的應用，例如物質(zhì)結構探測及裂變核廢料嬗變等。此外，球形托卡馬克可以實現(xiàn)很高的比壓，具有經(jīng)濟性上的優(yōu)勢。 TFTR，JET和JT-60U這三個托卡馬克裝置都是用銅導體線圈產(chǎn)生磁場來約束高溫等離子體。因為銅線圈通電會發(fā)熱，消耗的能量將超過核聚變產(chǎn)生的能量，而且要把銅線圈產(chǎn)生的熱量及時帶走，需要過于龐大的冷卻系統(tǒng)，因此這些裝置只能短時間（~十秒）運行。而超導線圈的電阻很小，消耗的能量很低，只有超導裝置才能產(chǎn)生凈余的能量，并可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)運行。未來聚變堆需要穩(wěn)態(tài)運行，持續(xù)不間斷地向電網(wǎng)輸送電能。因此超導裝置是核聚變作為能源應用的必由之路。 受到TFTR，JET和JT-60U實驗結果的鼓舞，上世紀80年代，國際上啟動了“國際熱核聚變實驗堆”（ITER）計劃[11]。幾個大國聯(lián)合起來建造一個很大的超導托卡馬克裝置，計劃產(chǎn)生超過Pfusion~500兆瓦的氘氚聚變功率，實現(xiàn)產(chǎn)出的能量10倍于輸入的能量（聚變增益Q~10），演示聚變能成為未來商用清潔能源的可行性。
圖片來自http://www./ ITER科學上的目標是要實現(xiàn)“燃燒等離子體”在400-3000秒時間尺度的穩(wěn)定運行，也就是主要依靠聚變產(chǎn)生的alpha粒子來加熱等離子體，維持聚變反應溫度。就像煤球爐，點燃了后，用煤球燃燒產(chǎn)生的熱量來維持煤球的繼續(xù)燃燒。ITER能否成功是關系到磁約束聚變能否最終走向商業(yè)應用的關鍵一步。 ITER計劃最初是美國和前蘇聯(lián)提出，作為緩和當年冷戰(zhàn)情緒的舉措之一。開發(fā)聚變能是為了全人類共同的利益和未來，超越了國界，而且在這個研發(fā)階段靠一國的力量難以單獨負擔其成本。ITER是僅次于國際空間站的第二大國際科技合作項目，是中國參加的最大的國際科技合作項目。ITER位于法國南部的Cadarache，將于2025年建成。歐盟承擔了46%的建造費用，其余6方各承擔9%。中國參加ITER不僅以9%的投入獲得了100%的知識產(chǎn)權，而且因為工程進度和質(zhì)量在7方中位居前列，通過競爭的方式獲得了大量額外的部件研制和建造采購包，創(chuàng)造了可觀的外匯收入。投入的經(jīng)費大部分都回流到了國內(nèi)的工業(yè)界，帶動了國內(nèi)超導（例如西部超導公司）、大功率電源等產(chǎn)業(yè)的快速壯大和發(fā)展。 早在上世紀90年代，以霍裕平院士為首的中國老一輩磁約束聚變科學家看到了超導托卡馬克這一未來發(fā)展趨勢，從HT-7超導托卡馬克開始，開啟了中國的超導核聚變能源之路。當時美國普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）設計了一個全超導的托卡馬克TPX[12]，可惜美國遇到經(jīng)濟危機，國會消減了聚變研究經(jīng)費，沒有付諸建造。中國瞅準了這個機會，1996年向國家提出了建造世界上首個全超導托卡馬克——EAST（東方超環(huán)）的計劃[13]。自主設計建造，自研率達到95%，于2006年建成。EAST雖然比ITER小很多，等離子體大半徑R只是ITER的30%，但是麻雀雖小五臟俱全，不僅具有類似ITER的超導托卡馬克先進結構，而且是目前國際上唯一具有全水冷裝置內(nèi)部部件和類似ITER的等離子體加熱方式，從而具有穩(wěn)態(tài)運行能力的托卡馬克實驗裝置。近十年，EAST實驗取得了輝煌的成果，特別是在高約束等離子體運行時間上一直保持世界紀錄[14]，產(chǎn)生了小幅度邊界局域模高性能穩(wěn)態(tài)運行模式等一批創(chuàng)新成果[15]，引領國際托卡馬克穩(wěn)態(tài)高約束物理研究。 在EAST之后，韓國在美國PPPL的幫助下，在TPX設計的基礎上，建成了一個類似規(guī)模的超導托卡馬克KSTAR[16]。日本將其常規(guī)托卡馬克JT-60U改造成了超導托卡馬克JT-60SA[17]，預計將于2020年開始運行。法國將其縱場超導托卡馬克Tore Supra從限制器位形改造成偏濾器位形，并更名為WEST[18]，與EAST相對應。 磁約束聚變裝置主要靠磁場來約束高溫等離子體。托卡馬克聚變堆單位體積的聚變功率密度正比于磁場強度的4次方， ITER采用鈮三錫超導磁體，等離子體中心最高磁場強度只能達到B0=5.3T，這時線圈的高場側達到13T[11]。因此，要達到500兆瓦聚變功率的目標，科學家不得不將ITER設計地很大，等離子體大半徑R=6.2米。而托卡馬克裝置的成本，除去核系統(tǒng)，大致正比于R3。因此，ITER的成本降不下來?？梢?，正是因為ITER采用了低溫超導線圈，才如此龐大和昂貴。要降低成本，減小裝置尺寸，最有效的辦法就是增強磁場。 用銅線圈可以實現(xiàn)更強的磁場，最高磁場強度Bmax可超過20T，等離子體中心磁場B0可達~10T。但是因為銅線圈通電會發(fā)熱，在最高參數(shù)下每次只能運行20秒左右的時間，因此銅線圈托卡馬克只能短脈沖運行。也不能作為能源，因為考慮到銅線圈消耗的能量，核聚變產(chǎn)生的能量將不足以彌補消耗的能量。給銅線圈托卡馬克聚變堆供電，至少需要1000MVA的電源系統(tǒng)，20GJ的儲能。此外，還有如下一些缺點：銅的機械強度較差，需要結合不銹鋼和滑動連接等結構，才能滿足強磁場的應力要求。每次運行銅的溫度變化范圍很大，熱和機械循環(huán)使得滿負荷運行次數(shù)十分有限。銅線圈降溫需要3小時的時間，每次需要消耗25萬升的液氮[20]。 美國麻省理工（MIT）前年關掉的一個用液氮冷卻的銅線圈小型托卡馬克Alcator C-Mod可以達到11T[21]。這個裝置雖然小，但是保持著磁約束等離子體壓強的世界紀錄。高電導率鈹銅的市場價格大約是200元/公斤。而低溫超導鈮三錫線圈的結構和工藝相對復雜很多，價格大約是1萬元/公斤。液氮冷卻的銅線圈是實現(xiàn)強磁場托卡馬克最廉價的方式，可以以最低的成本達到核聚變“點火”所需的等離子體參數(shù)條件，為開展燃燒等離子體物理研究提供實驗平臺。 銅線圈托卡馬克提供了一個相對成本較低的高通量聚變中子源。聚變產(chǎn)生的中子可用于聚變核科學技術研究、物質(zhì)結構探測及裂變核廢料嬗變等其它應用，具有聚變能應用之外的科學價值。因為還沒有一個裝置能產(chǎn)生足夠的中子積分通量，來開展聚變核科學技術研究。而IFMIF這種靠加速器打靶的點中子源并不足以驗證聚變堆體中子源情況下的聚變核科學技術[22]。因此，目前的聚變核科學技術還多半處于紙上談兵的狀態(tài)，亟待實驗的檢驗。聚變核科學技術裝置是磁約束聚變發(fā)展道路上不可逾越的階段，為發(fā)展聚變材料、部件和氚增值包層提供所需的核環(huán)境，將扮演非常重要的角色[23]。從系統(tǒng)復雜度的角度，銅線圈托卡馬克比低溫超導托卡馬克低一些，因此發(fā)生故障的概率也低一些，比較適合作為實驗裝置。 銅線圈托卡馬克的另一個好處是，銅線圈可用Alcator C-Mod的滑動插接接頭，可拆開，便于頻繁更換真空室內(nèi)部部件[24]，為開展聚變核科學技術研究提供了一個比較靈活的實驗平臺。而低溫超導線圈很難做到這一點。 國際上曾設計過幾個瞄準實現(xiàn)“點火”條件的銅線圈聚變堆，等離子體中心磁場可達B0~10T，但都沒有付諸建造。
圖片來自[19] Ignitor[25]是意大利設計的，與俄羅斯合作，目前項目處于停滯狀態(tài)。FIRE[20]是美國普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）設計的，體積只有ITER的1/25，造價約為ITER的1/20，設計得最充分?？上?，2003年美國考慮到ITER的先進性和研發(fā)成熟度，另一方面中國加入ITER對美國是一個刺激，美國聚變能科學顧問委員會（FESAC）在慎重評估了利弊得失之后，最終決定再次參加ITER，終止了FIRE項目[26]?？梢哉f美國沒有建FIRE是因為ITER吃掉了建FIRE的錢。此外，還有早期的兩個設計：CIT[27]和BPX[28]。 通過上面的介紹，可以看到，磁約束聚變界面臨這樣一個局面：低溫超導線圈的磁場強度限制使得不得不建ITER這么龐大和昂貴的裝置；而可以達到10T強磁場的廉價銅線圈裝置卻不能作為能源，只適合作為實驗裝置和聚變中子源。在山窮水復疑無路的時候，核聚變研究領域之外的一場新技術變革正在悄然來臨，這就是高溫超導強磁場技術。它將徹底改變磁約束聚變的游戲規(guī)則。 高溫超導導線的工作溫度、臨界電流密度、最高磁場強度參數(shù)范圍比低溫超導導線有了很大的擴展[29]。
圖片來自[19] 不僅可以工作在更高的溫度下，而且當在低溫下工作時，可以達到更高的電流密度，因此可以實現(xiàn)更強的磁場。2019年6月12日，Nature期刊報道美國國家強磁場實驗室用YBCO高溫超導和銅的混合磁體實現(xiàn)了45.5T的穩(wěn)態(tài)強磁場世界紀錄[30]。這個線圈的孔徑很小，孔徑越大應力問題越嚴峻。用高溫超導導線制造強磁場大線圈的主要技術限制在于應力。目前大孔徑的高溫超導線圈技術還未成熟，但包括美國麻省理工（MIT）、中科院等離子體物理研究所（ASIPP）在內(nèi)的國內(nèi)外多個研究團隊正在積極攻關。 采用更強的磁場不僅可以減小聚變堆的尺寸和造價，而且還有其它多方面的好處[29]。強磁場可以使托卡馬克運行在：1、較大邊界安全因子條件下，將顯著降低等離子體發(fā)生大破裂的風險，大破裂是托卡馬克的主要弱點之一；2、小幅度邊界局域模（ELM）高約束模式下，避免大幅度ELM產(chǎn)生的瞬態(tài)熱負荷對偏濾器靶板的侵蝕；3、較高密度條件下，有利于提高聚變功率和對高能粒子的約束，并有利于偏濾器進入脫靶狀態(tài)，降低熱流對靶板的侵蝕；4、先進托卡馬克（AT）運行模式下，有利于實現(xiàn)高性能穩(wěn)態(tài)運行。 2018年美國國家科學院發(fā)布了長達252頁的“美國燃燒等離子體研究戰(zhàn)略規(guī)劃委員會最終報告”[31]。得出兩個結論：1、美國留在ITER里是獲得燃燒等離子體經(jīng)驗最劃算的方式；2、美國應該啟動建造最低成本的緊湊型聚變試驗電站（CPP）的國家計劃。這個CPP是用高溫超導線圈建造一個磁場強度是ITER一倍（>10T）但體積是ITER的1/8的托卡馬克聚變堆，正是美國麻省理工（MIT）設計的ARC的規(guī)模[32]。 MIT一直沿著緊湊型強場托卡馬克這條主線發(fā)展，最先看到了高溫超導強場這一發(fā)展趨勢。MIT的Alcator C-Mod裝置被關掉了，近兩年MIT積極探索了一系列的創(chuàng)新技術[33]，基于二代高溫超導帶狀導線REBCO，設計了聚變功率Pfusion>50兆瓦、聚變增益Q>2的小型聚變試驗堆SPARC[34]和聚變功率Pfusion>200兆瓦、聚變增益Q>10的聚變商業(yè)示范堆ARC[32]。
圖片來自[19] SPARC設計磁場B0=12T，等離子體大半徑只有R=1.65米，等離子體體積只有11立方米，與EAST差不多，是ITER的1/80。雖然這么小，但是預計可以實現(xiàn)燃燒等離子體。MIT得到了私營公司Commonwealth Fusion Systems（CFS）的資助。一期投資8千萬美元，主要用于研發(fā)高溫超導線圈[29]。 ARC設計磁場B0=9.2T，等離子體大半徑R=3.3米，等離子體體積140立方米。預計造價55億美元。之所以這么貴，主要是因為目前高溫超導導線還很貴。他們設想未來的聚變電站由多個ARC規(guī)模的200兆瓦的模塊化聚變堆構成。ARC的高溫超導線圈采用了創(chuàng)新的接頭連接技術，可拆開，非常便于真空室內(nèi)部部件的維護和更換，這對于一個實用的核裝置，是一個非常大的優(yōu)勢。 近幾年，高溫超導的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速。不僅美、日、韓、德有多家企業(yè)，國內(nèi)，上海超導和蘇州新材料研究所都已研制成功千米級二代高溫超導帶狀導線REBCO，并實現(xiàn)了商業(yè)化銷售。但目前價格還比較貴，大約200元/米。高溫超導線圈的成本比低溫超導線圈高了一個數(shù)量級。但因為高溫超導有廣泛的應用領域，如直流輸電、超導磁懸浮列車、超導電機、超導發(fā)電機、超導變壓器、超導故障電流限制器、超導電纜，以及高磁場核磁共振成像NMR/磁共振成像MRI等，市場需求潛力巨大?？紤]到目前高溫超導線圈的技術水平和成本，比較適合建造小型的托卡馬克、仿星器或磁鏡等穩(wěn)態(tài)磁約束聚變實驗裝置，瞄準穩(wěn)態(tài)運行目標，并及時啟動高溫超導聚變堆設計的國家計劃。未來10年，隨著高溫超導產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，成本的降低，用高溫超導線圈建造聚變堆將變得現(xiàn)實。 我國的可控熱核聚變實驗裝置“東方超環(huán)”（EAST超導托卡馬克）的科研人員近期發(fā)現(xiàn)了Grassy ELM高性能穩(wěn)態(tài)運行模式的形成機理[15]。有望將這種運行模式應用于未來具有更強磁場的穩(wěn)態(tài)托卡馬克核聚變反應堆，解決瞬態(tài)熱負荷瓶頸問題。 完 參考文獻 [1] A. W. Burks, Proceedings of the Institute of Radio Engineers 35, 756 (1947). [2] 朱士堯, 核聚變原理 (中國科學技術大學出版社, 1992). [3] M. Kikuchi, Energies 3, 1741 (2010). [4] M. Wade, General Atomics Perspective>[5] K. L. Mitsuru Kikuchi, Minh Quang Tran, Fusion Physics (INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Vienna, 2012). [6] M. Nemoto, Y. Kusama, V. I. Afanassiev, K. Hamamatsu, H. Kimura, T. Fujii, S. Moriyama, and M. Saigusa, Plasma Physics and Controlled Fusion 39, 1599 (1997). [7] A. Kaye and J. Team, Fusion technology 34, 308 (1998). [8] T. S. Pedersen et al., Nuclear Fusion 55, 126001 (2015). [9] J. E. Menard et al., Nuclear Fusion 56, 106023 (2016). [10] Y. K. M. Peng et al., Plasma Physics and Controlled Fusion 47, B263 (2005). [11] R. Aymar, P. Barabaschi, Y. Shimomura, and I. Team, Plasma Physics and Controlled Fusion 44, 519, Pii s0741-3335(02)28936-8 (2002). [12] J. A. Schmidt et al., Journal of Fusion Energy 12, 221 (1993). [13] 萬寶年 and 徐國盛, 科學通報, 2157 (2015). [14] 萬寶年 and 徐國盛, Chinese Science Bulletin 60, 2157 (2015). [15] G.S. Xu, Q. Q. Yang. et al., Physical Review Letters 122, 255001 (2019). [16] G. S. Lee et al., Nuclear Fusion 41, 1515 (2001). [17] S. Ishida, P. Barabaschi, Y. Kamada, and J.-S. Team, Nuclear Fusion 51, 12, 094018 (2011). [18] M. Missirlian et al., Fusion Engineering and Design 89, 1048 (2014). [19] D. Whyte, Philosophical Transactions of the Royal Society a-Mathematical Physical and Engineering Sciences 377, 20180354 (2019). [20] R. J. Thome, P. J. Heitzenroeder, and F. D. Team, Fusion Engineering and Design 63-64, 53, Pii s0920-3796(02)00207-7 (2002). [21] M. Greenwald et al., Physics of Plasmas 21, 110501 (2014). [22] J. Knaster et al., Nuclear Fusion 53, 116001 (2013). [23] M. Abdou, in TOFF 2012 ANS 20th topical meeting>[24] J. Irby, D. Gwinn, W. Beck, B. LaBombard, R. Granetz, and R. Vieira, Fusion Science and Technology 51, 460 (2007). [25] W. Horton, F. Porcelli, P. Zhu, A. Aydemir, Y. Kishimoto, and T. Tajima, Nuclear Fusion 42, 169, Pii s0029-5515(02)33452-5 (2002). [26] R. Goldston et al., Journal of Fusion Energy 21, 61 (2002). [27] J. Schmidt, Journal of Fusion Energy 7, 139 (1988). [28] W. A. Rauch, W. A. Stark, and Ieee, CONCEPTUAL DESIGN OF THE BPX INSTRUMENTATION AND CONTROL-SYSTEM 1992), 14th Ieee / Npss Symposium : Fusion Engineering, Proceedings, Vols 1 and 2. [29] D. G. Whyte, J. Minervini, B. LaBombard, E. Marmar, L. Bromberg, and M. Greenwald, Journal of Fusion Energy 35, 41 (2016). [30] S. Hahn et al., Nature (2019). [31] E. National Academies of Sciences and Medicine, Final Report of the Committee>[32] B. Sorbom et al., Fusion Engineering and Design 100, 378 (2015). [33] R. Mumgaard, D. Whyte, M. Greenwald et al., The High-Field Path to Practical Fusion Energy, in APS meeting 2017. [34] M. Greenwald et al., Bulletin of the American Physical Society (2018). |
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