这个消息，是否预示着人类可以满怀信心地说，核聚变发电时代来临 
2021-12-06 11:51 6park.com
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全世界物理学家的梦，由核聚变发电，可能即将实现。
"驯服"核聚变，将重复太阳内部的过程，可控核聚变被称为“人造太阳”，能够给地球一个几乎取之不尽的能量来源。与核电站反应堆的衰变反应不同，核聚变是绝对安全的，而且非常干净，温室气体排放量为零。只有一个问题：核聚变直到最近一直是科学家不太成功的实验的主题。
由于各种原因，这种实验——更不用说进行实验的人的团队——需要巨大的投资，这些投资只能是国家级投资。私营企业，总是以利润为导向，几十年来一直回避核聚变：主要是研制时间长，成本昂贵，没有希望。
更奇怪的是，最近至少有三家美国私营公司：海利翁能源公司、通用融合系统公司和TAE技术公司——宣布将吸引数十亿美元的投资用于自己的热核项目。此外，他们分别宣布了在2024年、2025年和2030年可以获得商业回报。
你信吗？人类能否在短短几年内，突破技术，获得清洁能源改变整个人类。

这相当于点燃一颗恒星
我们将"用手指"分析，而不进入物理公式，什么是可控的热核聚变，以及为什么它仍然遥不可及。 6park.com
从"聚变"一词本身可以看出，这是一个合并的问题，即将两个较轻的原子核合并到一个更重的原子核中。然后它释放出大量的热量，煮沸水，旋转涡轮机，并产生电流。
这种反应的燃料可能是宇宙中最常见的化学物质——氢。主要困难是，要合并原子核（氢的同位素，变成氦气），它们必须保持足够的距离，克服排斥的力量。只有通过将原子核加热到等离子体状态，才能做到这一点。然后保持这种等离子体在一个稳定的状态。
事实上，这就相当在地球上点燃一颗小型恒星。到目前为止，最成功的尝试是1.01秒，1.2亿摄氏度：几个月前，中国人取得了这样的结果。这种温度足以使聚变自我维持（相比之下，太阳核心为1500万度）。但是，现在这种等离子体维持时间不到三分钟，这当然是不够的。

首先，前苏联科学家早就得出结论，保持等离子体最有前途的磁场。为此，他们开始建造托卡马基，这是等离子体的一种"磁陷阱"。第一批托卡马基装备出现在苏联，今天地球上已经有大约300套这样的装置了。

世界上最雄心勃勃的托卡马卡项目是法国东南部的国际热核实验反应堆（ITER），它汇集了来自欧盟、俄罗斯、美国、中国、印度、日本和韩国的科学家和设计师。该反应堆计划于2025年建成，以便在几年后达到第一个"有益的结果"——向等离子体传输50兆瓦，在400-600秒内从中获取500兆瓦。

这是一个10分钟的至少200亿欧元的大投资。这是所有参与国努力的一大代价，它们"用砖头"建造ITER，每个成员国都负责自己的单位。毫不奇怪，该项目自20世纪80年代中期以来一直持续，反应堆的投入使用一再推迟。

在这种背景下，来自美国的新闻就好比在晴朗的天空中来一个响雷一样。难道美国人突然突破了核聚变。美国私营公司Helion Energy宣布能够吸引5亿美元的投资，并在达到下一个功率门槛时再获得17亿美元。
几个月前，其特伦塔热核反应堆达到1亿度的温度阈值，这是第一次用私人资金。该公司的管理层表示，在短短三年内，他们将能够发出第一个清洁能量。

另外两家来自美国的私营公司——TAE技术公司（加利福尼亚州）和通用融合系统公司（麻省理工学院）也追求类似的目标。第一个在4月份筹集了近10亿美元，宣布到2030年，其反应堆将能够在5000万度下生产稳定的等离子体。后者积累了更多的私人资金，18亿美元，此前它能够展示一种新的超导磁铁，以创纪录的20特斯拉感应产生磁场。其SPARC通用融合系统电流计划于2025年完成。
这里至少应该注意两点。
所有列出的项目都不太像低级的初创公司，美国的每个项目的背后都有严肃的科学家和开发团队，最重要的是，具体的结果。这些技术不是智能手机的可折叠屏那么简单，而是人类真正的科学和技术进步。
第二点与金钱有关，或者更确切地说，与赞助商的名字有关。可以说，赫利翁能源公司几年前就获得了美国能源高级研究机构（ARPA-E）的合同，该合同由美国宇航局、五角大楼和美国能源部资助。共同融合系统的赞助商包括比尔·盖茨和类似的资本大鳄。至于TAE技术公司，其融资主要由高盛提供。
虽然许多人怀疑，但三家私营公司更像是马斯克的SpaceX·，不是小打小闹的骗钱项目。这意味着他们能做到这一点。

在西方开始宣布低碳时代及其发展替代能源的明显但收效甚微的背景下，这一切尤其重要。首先，地球上的石油，然后是天然气，总有一天会用完——有可能在本世纪。如果到那时，绿色技术尚未得到可接受的效率，人类唯一严重能源依赖就是核电。
这个消息，是否预示着人类可以满怀信心地说，核聚变发电时代来临。