关于核聚变的笑话是，它永远是30年后的事。目前有像ITER这样的大型项目，目标是提供清洁的无限能源，但聚变反应堆从未实现过。
最近，麻省理工学院的研究人员和一家附属公司联邦聚变系统公司发表了一系列论文，描绘了在未来五年内建造一个自我维持的示范反应堆的路线图。他们怎么能这么有野心，他们的秘诀是什么?
事实上，这个提议令人耳目一新的一点是，它似乎没有任何秘密。与其他私营聚变创业公司不同，联邦聚变系统公司在他们的七篇同行评审论文中详细介绍了他们的方法背后的科学原理。他们的出发点和许多其他核聚变方案是一样的:一个甜甜圈形状的装置，叫做托卡马克。
核聚变的原理是将氢等轻元素相互撞击，使它们结合，形成新元素，并在此过程中释放能量。在地球上，为了让氢核中的带正电的质子克服彼此之间的自然排斥力并发生碰撞，你必须将温度提高到大约1亿摄氏度。
现在处于等离子体形式的氢必须不接触任何东西，以保持热并维持反应。为了做到这一点，托卡马克使用超导磁体来产生包含等离子体的磁场。改进这些磁铁是联邦聚变系统公司的第一步。
目前正在开发的其他托卡马克，如ITER，依赖于老式的超导技术，需要用液氦冷却到只有4开尔文。江南体育全站app但在过去几年里，科学家们已经找到了制造足够数量的高温超导体的方法，这些超导体具有核聚变反应堆所需的性能。
这些高温超导体可以产生更强的磁场，由于托卡马克能产生的能量与磁场的强度成正比，更好的磁铁使建造更小更便宜的反应堆成为可能，但仍然可以从核聚变中获得净能量。
研究人员提出了这样一个反应堆，被称为“最快/最小私人资助的负担得起的稳健紧凑型反应堆”(SPARC)。建筑计划于2021年春季开始，该团队预测它可以在3到4年内建成。他们的目标是使Q系数至少达到2，这基本上意味着SPARC将产生所需能量的两倍。
实际上，根据他们论文中的计算，SPARC可能达到10的Q比!但研究人员对过度承诺持谨慎态度，只是专注于实现较低的数字。考虑到任何净收益都将是人类创造的可控核聚变的第一次，这仍然令人印象深刻。
假设它按照预测的3-4年时间线建成，并实际投入使用，SPARC和无限清洁能源之间还有几个步骤。请记住，我们在地球上从未经历过燃烧的等离子体，所以只有当我们真正近距离观察它时，我们才能了解到很多东西。尽管如此，研究人员仍然乐观地认为，在未来15年内可以建造一个持续发电的试验核聚变工厂。
虽然他们承认有很多细节需要解决，但他们已经确定了一件事:名字。他们将他们计划的全尺寸反应堆命名为“平价坚固紧凑”。我还没问他们选这个奇怪的名字是不是因为缩写是ARC，如果这是指为托尼·斯塔克的战衣提供动力的ARC反应堆，但拜托，他们就是这么做的。
看过论文的局外人实际上印象深刻，并乐观地认为这可能是所需的突破性核聚变能源。尽管麻省理工学院和联邦聚变系统的科学家们对此表示怀疑，但他们能够像预测的那样迅速实现这一目标。
一位物理学家建议，将估计数字翻倍可能更现实，这将使SPARC和ARC(就像行业笑话中经常说的那样)在六到八年之后实现，在三十年之后实现。
不过这次可能不是开玩笑了。这一次，到2050年，我们可能真的有一个可用的核聚变发电厂。
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