彻底取代化石燃料？这家公司要在2027年推出商用核聚变反应堆

雷锋网消息，一家名为Tri Alpha Energy（以下简称TAE）的取代美国公司刚刚获得了5亿美元的融资，将用来开发可以商用的化石核聚核聚变技术，以彻底取代化石能源。燃料

由于核聚变燃料可来源于海水，司年商用所以核聚变的推出燃料几乎是取之不尽。但是变反相比核裂变技术，要真正实现核聚变则要难得多。应堆

核聚变，彻底是取代将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核（或粒子）的一种核反应形式。如果要进行核聚变反应，化石核聚首先就必须提高物质的燃料温度，使原子核和电子分开，司年商用处于这种状态的推出物质称为“等离子体”。但由于原子核带正电，变反彼此间会互相排斥，所以很难使其彼此互相接近。若要克服其相斥的力量，就必须适当地控制等离子体的温度、密度和维持时间，此三项条件缺一不可。

此前，TAE的设备能够让热等离子体在1000万摄氏度的温度下，稳定地保持5毫秒，如今这个数字已经达到了11.5。据了解，当温度上升到1000万摄氏度时，氘、氚核的平均飞行速度达到每秒300公里，此时等离子体的压力为1000万个大气压以上。在这种条件下，通过氘和氚核相互碰撞，会有一部分核发生聚变反应。

TAE称，将使用这笔资金来改进设备，让热等离子体在更高的温度环境下保持更长的稳态时间。他们预测，将在2027年推出世界上第一台商用核聚变反应堆。

TAE研究的是一种特定类型的聚变能：将氢原子加热到极高的温度后（比太阳表面的温度5500万摄氏度还要高），会产生由自由电子和带电离子组成的等离子体。当等离子体中的离子相互碰撞融合时，就会结合成新的原子，并释放大量的能量。

虽然这是一个相对简单的概念，但是最大的难题是需要将气体加热到如此高的温度。目前，还没有任何一种材料能够承受如此高的温度。

多年来，为了解决这个难题，科学家们提出了两种主流办法：一种是惯性约束核聚变，缩短引爆的时间；另一种是磁约束核聚变，控制引爆的范围。TAE使用后一种选择技术。

TAE宣称自己已经在反应堆的设计上有了突破：让等离子体在长管型的设备中碰撞来产生热量。

根据《科学》杂志的报道，这个团队将磁铁围绕在一个雪茄型的装置上，用来发射不同角度的等离子束。

在高能粒子束的作用下，使得氢原子核硼原子能够保持在等离子状态。“这是一个很大的难题，但是他们似乎找到了控制的方法。”TAE的竞争对手Energy/Matter Conversion Corporation告诉《科学》杂志。

不过，TAE并未公开更多详细的信息。但是《科学》杂志已经确认，TAE正在计划打造一个核聚变管道，将能够达到更高的温度，并维持更长的时间。

据报道，通过这种方法，科学家们曾将气体加热到1000万摄氏度，并保持11.5毫秒，之所以没有达到更高的温度，是因为燃料用尽了。

据雷锋网了解，这个团队准备利用获得的5亿美元来改进现有的设备——C-2U，计划将其所能达到的温度提高10倍至1亿摄氏度，这是设计核聚变反应堆需要达到的温度。

目前人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸，但是可控核聚变仍然处在实验阶段，要实现真正的商用还有很长的路要走。对于TAE能否依靠5亿美元在2027年推出能够商用的核聚变反应堆，这里要打上一个大大的问号。

via DailyMail（雷锋网编译，未经许可不得转载。）

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