核商业化离国际又近了一步

国际热核试验堆（ITER）是国际上最大的核聚变试验。

这个大型项目是一个由七个成员国赞助和办理的合作项目：欧盟、我国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国，英国和瑞士经过欧洲原子能共同体（Euratom）参加其间，这是一个巨大的成员阵型，一共代表35个国家，占国际的一半全国际的公民，以及高达85%的全球GDP。

该项目触及上一年开端建造的大规划托卡马克设备，占地42公顷，坐落法国南部的圣保罗莱兹杜兰斯，大约有60个足球场那么大。这个巨大的大型项目被认为是人类完成商业化核聚变的最佳途径之一。尽管核聚变曾经现已完成过，但它耗费的能量总是远远超越它发生的能量。聚变原子是咱们太阳的燃料，其能量是割裂原子的数倍，而割裂原子现在用于核能出产。更重要的是，核聚变能够在不排放任何温室气体或运用任何放射性核燃料的情况下完成，这一进程会发生危险废物，要挟人类健康达数千年之久——更不用说给为核聚变供给资金的纳税人带来巨大的财务压力了。

根据这些原因，核聚变被认为是清洁动力的圣杯。并且，就像圣杯自身相同，商业核聚变现已被证明是不或许完成的，由于它是诱人的。像ITER这样的项目现已投入了数百亿美元到或许改动国际的技能中，但到现在为止，发明净动力被证明是难以捉摸的——直到现在。

而那些刚刚证明他们的核聚变模型能够完成净电力的家伙们，和ITER彻底相反。他们的打破标明，核聚变的要害不在于大规划的大型项目，而在于一个小得多的计划。美国加州圣地亚哥通用原子公司（General Atomics）DIII-D国家聚变设备（National Fusion Facility）的研讨人员刚刚在《核聚变》（Nuclear Fusion）杂志上宣布了一篇论文，文章显现，他们新的“紧凑型核聚变工厂”概念经过运用相对细小、自我保持的核聚变设备，在聚变进程的动力本钱下降后，能够完成200兆瓦（MW）的净电量由加压等离子体驱动的托卡马克。

加压等离子体成分是要害。《群众力学》（Popular Mechanics）本周报导，完成高密度等离子体“意味着更多的能量爆破，削减托卡马克反应堆自身的占地面积，一起添加其相对能量输出”。用科学家自己的话说，“这种根据物理的办法导致了对反应堆优化的新见地和新了解。特别是，高等离子体密度的杠杆作用被确认，它提高了聚变功能和自驱动‘自举电流’，以削减电流驱动需求，并在紧凑的规划下完成净电高压。”

假如全部按计划进行，美国最大的核聚变研讨设备DIII-D将是历史上第一个经过聚变发生比聚变进程自身耗费更多能量的聚变电站。很难夸张这一打破的重要性，以及它所代表的巨大腾跃。现在，任何现存的核聚变核电站所能到达的最佳动力产出率仅为动力耗费量的67%。

尽管咱们比以往任何时候都更挨近商业化核聚变，但咱们仍有很长的路要走。DIII-D模型尽管十分有出路，但理论性很强。它不是蓝图，而是未来研讨和建模的路线图。尽管传统的托卡马克反应堆发生的净功率仍然是至少9至14年后，加压托卡马克简直肯定是更进一步。在那之前，很难说哪种方式的核聚变最有用，哪种项目最重要。但无论谁赢得核聚变比赛，在一个商业化、可扩展、潜在无限清洁动力的场景中，这些都是赢家。