雷鋒網(wǎng)消息，一家名為Tri Alpha Energy（以下簡稱TAE）的美國公司剛剛獲得了5億美元的融資，將用來開發(fā)可以商用的核聚變技術(shù)，以徹底取代化石能源。

由于核聚變?nèi)剂峡蓙碓从诤Ｋ?，所以核聚變的燃料幾乎是取之不盡。但是相比核裂變技術(shù)，要真正實(shí)現(xiàn)核聚變則要難得多。

核聚變，是將兩個較輕的核結(jié)合而形成一個較重的核和一個很輕的核（或粒子）的一種核反應(yīng)形式。如果要進(jìn)行核聚變反應(yīng)，首先就必須提高物質(zhì)的溫度，使原子核和電子分開，處于這種狀態(tài)的物質(zhì)稱為“等離子體”。但由于原子核帶正電，彼此間會互相排斥，所以很難使其彼此互相接近。若要克服其相斥的力量，就必須適當(dāng)?shù)乜刂频入x子體的溫度、密度和維持時間，此三項(xiàng)條件缺一不可。

此前，TAE的設(shè)備能夠讓熱等離子體在1000萬攝氏度的溫度下，穩(wěn)定地保持5毫秒，如今這個數(shù)字已經(jīng)達(dá)到了11.5。據(jù)了解，當(dāng)溫度上升到1000萬攝氏度時，氘、氚核的平均飛行速度達(dá)到每秒300公里，此時等離子體的壓力為1000萬個大氣壓以上。在這種條件下，通過氘和氚核相互碰撞，會有一部分核發(fā)生聚變反應(yīng)。

TAE稱，將使用這筆資金來改進(jìn)設(shè)備，讓熱等離子體在更高的溫度環(huán)境下保持更長的穩(wěn)態(tài)時間。他們預(yù)測，將在2027年推出世界上第一臺商用核聚變反應(yīng)堆。

TAE研究的是一種特定類型的聚變能：將氫原子加熱到極高的溫度后（比太陽表面的溫度5500萬攝氏度還要高），會產(chǎn)生由自由電子和帶電離子組成的等離子體。當(dāng)?shù)入x子體中的離子相互碰撞融合時，就會結(jié)合成新的原子，并釋放大量的能量。

雖然這是一個相對簡單的概念，但是最大的難題是需要將氣體加熱到如此高的溫度。目前，還沒有任何一種材料能夠承受如此高的溫度。

多年來，為了解決這個難題，科學(xué)家們提出了兩種主流辦法：一種是慣性約束核聚變，縮短引爆的時間；另一種是磁約束核聚變，控制引爆的范圍。TAE使用后一種選擇技術(shù)。

TAE宣稱自己已經(jīng)在反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)上有了突破：讓等離子體在長管型的設(shè)備中碰撞來產(chǎn)生熱量。

根據(jù)《科學(xué)》雜志的報(bào)道，這個團(tuán)隊(duì)將磁鐵圍繞在一個雪茄型的裝置上，用來發(fā)射不同角度的等離子束。

在高能粒子束的作用下，使得氫原子核硼原子能夠保持在等離子狀態(tài)?！斑@是一個很大的難題，但是他們似乎找到了控制的方法?！盩AE的競爭對手Energy/Matter Conversion Corporation告訴《科學(xué)》雜志。

不過，TAE并未公開更多詳細(xì)的信息。但是《科學(xué)》雜志已經(jīng)確認(rèn)，TAE正在計(jì)劃打造一個核聚變管道，將能夠達(dá)到更高的溫度，并維持更長的時間。

據(jù)報(bào)道，通過這種方法，科學(xué)家們曾將氣體加熱到1000萬攝氏度，并保持11.5毫秒，之所以沒有達(dá)到更高的溫度，是因?yàn)槿剂嫌帽M了。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，這個團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備利用獲得的5億美元來改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備——C-2U，計(jì)劃將其所能達(dá)到的溫度提高10倍至1億攝氏度，這是設(shè)計(jì)核聚變反應(yīng)堆需要達(dá)到的溫度。

目前人類已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸，但是可控核聚變?nèi)匀惶幵趯?shí)驗(yàn)階段，要實(shí)現(xiàn)真正的商用還有很長的路要走。對于TAE能否依靠5億美元在2027年推出能夠商用的核聚變反應(yīng)堆，這里要打上一個大大的問號。

via DailyMail（雷鋒網(wǎng)編譯，未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。）

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