麻省理工學者打造世界上最強力超導磁體，為核聚變提供能量

在很多人心中，最有前途的清潔能量來源仍然是聚變能。如今，麻省理工學院的研究人員剛剛拿到了3000萬美元的資金，以求實現這一目標。

麻省理工學院已與私營公司Commonwealth Fusion Systems合作，他們希望在15年的時間內建立起一個聚變發電廠試點。

首先，我們不要與核裂變相混淆，核裂變就是今天在用的核能，它來源於原子的分裂。而核聚變則通過較輕原子的聚合作用，形成更重的原子核，從而產生能量。比如氫原子融合成氦的過程。

其實，這也是在恆星內部發生的同一種核反應過程，包括我們自己的太陽。聚變產生的熱量可能達到數億攝氏度。如果能夠妥善利用，這種能量將可以轉化為大量的電力。

自20世紀40年代以來，科學家一直致力於開發聚變反應堆。到目前為止，每次嘗試所遇到的問題都是難以產生足夠多的能量以滿足反應堆的運行，更別提超越它了。

托卡馬克是用於核聚變反應堆的最有前景的設計之一，它使用強大的磁體來產生磁場，從而將核聚變產生的熱等離子體局限於圓環構造內。

麻省理工學院希望打造一個緊湊型的托卡馬克，它能夠產生100兆瓦的熱量。這雖然不會被轉化為電力，但它將用於為一座小城市提供滿足能量需求的10秒脈衝，以及兩倍於加熱等離子體的能量。

這將有助於建立200MW容量的全尺寸聚變反應堆原型，它可以說是一座技術里程碑。

構建這種緊湊型托卡馬克的關鍵在於開發世界上最強大的超導磁體。麻省理工學院將項目的前三年進行相關開發。

研究人員將採用最近才用於商業用途的超導材料，即一種塗有稱為釔鋇銅氧（YBCO）的超導化合物鋼帶。

據科研團隊介紹，這些磁體的磁場強度是普通磁場強度的四倍，所提供的能量是目前融合實驗的十倍。

YBCO鋼帶還可以降低建造核聚變設備的成本、時間、複雜度，以及設備的大小。這樣裝置也將更為實用。

麻省理工學院等離子體科學與聚變中心主任丹尼斯· 懷特表示：「憑藉磁體的發展，我們認為在未來三年內人類將看到卓有成效的結果。我們也將有信心回到那個關鍵問題，即：你能夠從磁性局限的等離子體中獲得凈能量嗎？」

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