中外对话

私营企业入局,核聚变发电升温

诸如3D打印等快速成型技术降低了私营企业的准入门槛,使这些私企得以制造小型、紧凑的聚变反应堆。

核聚变的历史与宇宙一样古老,可以追溯到最早恒星的核心。太阳的核聚变为我们在地球上的生存提供了阳光。而事实证明,要通过同样的过程得到取之不尽的清洁能源则并非易事。但经过70多年的研究,再加上近来私营公司异军突起,大量参与核聚变领域的研究,似乎核聚变时代不久将会到来。

核聚变的漫长发展历程

在20世纪50年代,世界各地的研究人员尝试建造仪器,模拟恒星的内部环境。但是完成氢原子聚合成氦原子核并释放能量的过程十分困难。单单是开启该反应就需要巨大的压力和1.5亿度的高温。

多年来,前苏联和美国等国家竞相完善各自的设备,重点研究一种被称为托卡马克的装置,它是一个有着“甜甜圈”外形的磁体,利用磁约束将等离子体束缚在装置内。

然而,到1985年,欧洲原子能共同体、日本、美国以及前苏联之间达成了一项前所未有的合作项目——国际热核聚变实验堆(ITER)计划。

30多年后,这项合作仍在继续。 目前,欧盟、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国等国都参与了该项目。 ITER计划在法国南部建造一台托卡马克装置。 该项目进度已经落后计划十余年,其成本也在不断飙升。

不过项目也取得了一些进展。 1997年,在牛津郡卡勒姆聚变能源研究中心进行的欧洲联合环实验(JET)中,科学家用一台建设在当地的托卡马克装置输出了1.6万千瓦的聚变能。由于触发反应需要2.5万千瓦的输入功率,此次实验并不算成功,但却向目标迈进了一大步。

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