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

(公众号：)消息，一家取名为Tri Alpha Energy（以下全称TAE）的美国公司刚取得了5亿美元的融资，将用来研发可以商用的核聚变技术，以完全代替化石能源。由于核聚变燃料可源于海水，所以核聚变的燃料完全是取之不尽。但是比起核裂变技术，要确实构建核聚变则要绝佳多。

核聚变，是将两个较重的核融合而构成一个较轻的核和一个较轻的核（或粒子）的一种核反应形式。如果要展开核聚变反应，首先就必需提升物质的温度，使原子核和电子分离，正处于这种状态的物质称作“等离子体”。但由于原子核带上正电，彼此间不会互相排斥，所以很难使其彼此相互相似。

若要解决其相斥的力量，就必需必要地掌控等离子体的温度、密度和保持时间，此三项条件缺一不可。此前，TAE的设备需要让冷等离子体在1000万摄氏度的温度下，平稳地维持5毫秒，如今这个数字早已超过了11.5。据理解，当温度下降到1000万摄氏度时，氘、氚核的平均值飞行速度超过每秒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，通过氘和氚核互相撞击，不会有一部分核再次发生聚变反应。TAE称之为，将用于这笔资金来改良设备，让冷等离子体在更高的温度环境下维持更长的稳态时间。他们预测，将在2027年发售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核聚变能：将氢原子冷却到极高的温度后（比太阳表面的温度5500万摄氏度还要低），不会产生由自由电子和电荷离子构成的等离子体。当等离子体中的离子互相撞击融合时，就不会融合成新的原子，并获释大量的能量。

虽然这是一个比较非常简单的概念，但是仅次于的难题是必须将气体冷却到如此低的温度。目前，还没任何一种材料需要忍受如此低的温度。

多年来，为了解决问题这个难题，科学家们明确提出了两种主流办法：一种是惯性约束核聚变，延长爆炸的时间；另一种是磁约束核聚变，掌控爆炸的范围。TAE用于后一种自由选择技术。TAE声称自己早已在反应堆的设计下有了突破：让等离子体在长管型的设备中撞击来产生热量。

根据《科学》杂志的报导，这个团队将磁铁环绕在一个雪茄型的装置上，用来升空有所不同角度的等离子束。在高能粒子束的起到下，使得氢原子核硼原子需要维持在等离子状态。

“这是一个相当大的难题，但是他们或许寻找了掌控的方法。”TAE的竞争对手Energy/Matter Conversion Corporation告诉他《科学》杂志。不过，TAE未公开发表更加多详尽的信息。但是《科学》杂志早已证实，TAE正在计划打造出一个核聚变管道，将需要超过更高的温度，并保持更长的时间。

据报导，通过这种方法，科学家们曾将气体冷却到1000万摄氏度，并维持11.5毫秒，之所以没超过更高的温度，是因为燃料耗尽了。据理解，这个团队打算利用取得的5亿美元来改良现有的设备——C-2U，计划将其所能超过的温度提升10倍至1亿摄氏度，这是设计核聚变反应堆必须超过的温度。

目前人类早已可以构建不不受掌控的核聚变，如氢弹的发生爆炸，但是高效率核聚变依然处在实验阶段，要构建确实的商用还有很长的路要回头。对于TAE能否依赖5亿美元在2027年发售需要商用的核聚变反应堆，这里要打上一个大大的问号。

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