人類朝可控核聚變又邁近一步
- 發佈時間：2015-08-28 01:29:55 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京8月27日電 （記者王小龍）一家名為三阿爾法能源的美國私人投資公司日前宣稱，他們建立了一個裝置，讓球型過熱氣體在1000萬攝氏度的溫度下，穩定地保持了5毫秒。
這個看似極其短暫的一瞬，卻超過了以往採用同樣技術的其他的嘗試，第一次證明了人們能將這種過熱氣體保持在一個穩定的狀態。這一溫度已高到足以維持核聚變反應的程度，代表了熱核聚變技術一個可能的突破點，讓人們距離這種豐富、廉價的清潔能源又近了一步。
目前主導核聚變研究的主要是一些大型的政府投資項目，如正在建設的耗資高達200億美元的國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃，以及美國能源部投資40億美元的國家點火裝置（NIF）。由於這些項目極其複雜、投資巨大，不少人對其能否收回成本表示擔憂。一些新興創業公司試圖找到另外一種方法，開發出更為簡單和便宜的熱核聚變設備。三阿爾法能源便是其中的一員。
熱核聚變是一個看似簡單，實際極難實現的過程。當氣體被加熱到足夠高的溫度後，其原子就會失去電子，形成一種電子和離子的混合氣體，也就是通常所説的電漿體。在足夠外力的作用下，其中離子就會熔合在一起，同時釋放出巨大的能量，這個過程就是核聚變。要讓核聚變安全可控，必須將這些電漿體束縛起來，但人類已知的材料中沒有哪個能承受得住如此之高的溫度。
美國《科學》雜誌網站報道稱，為了解決這個問題，科學家們想出了兩個辦法：一種是慣性約束核聚變（如NIF），另一種是磁約束核聚變（如ITER）。三阿爾法能源使用的就是第二種方法，他們採取了一種被稱為場反向位形(FRC)的結構來約束電漿體。這種方法早在上世紀60年代就為人所知，但幾十年來科學家們只能將電漿體保持0.3毫秒。通過使用這種方法，他們聲稱能將氫和硼加熱到1000萬攝氏度。沒有達到更高的溫度是因為他們用盡了燃料，而此前的不少研究都是由於設備損壞或者熔毀被迫停機。
這項來自美國加州的科研團隊稱，該研究距離讓氫和硼發生熱核聚變所需的30億攝氏度的高溫仍然還有很大的差距，下一步，他們將對設備進行升級，有望將其所能達到的溫度提高10倍。
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