核聚變是太陽(yáng)和恒星的能源，有一個(gè)世界性的科學(xué)探索來(lái)產(chǎn)生它作為一種清潔、可持續(xù)的能源。

       在歐洲，國(guó)際科學(xué)界已支持了大型核聚變反應(yīng)堆，例如英國(guó)的歐洲聯(lián)合環(huán)形(JET)試驗(yàn)和目前正在法國(guó)建造的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)。

       但一組英國(guó)研究者說(shuō)關(guān)鍵是想得更小，和把球狀反應(yīng)堆(常規(guī)形狀反應(yīng)堆的變形版本)與高溫超導(dǎo)體搭配到一起，加快聚變能源的發(fā)展。它們的早期原型設(shè)備直徑有1.2米，下一步，他們的目標(biāo)是制造高3米，直徑2.5米的機(jī)器。

      “對(duì)這些設(shè)備的主流觀點(diǎn)是你必須造得越來(lái)越大才能產(chǎn)生聚變能量。但我們著手使嘗試使用這些高溫超導(dǎo)體，”托卡馬克能源的物理學(xué)家兼CEO David Kingham告訴我，“而不是使更大的反應(yīng)堆，你得到一個(gè)更強(qiáng)的[磁]場(chǎng)，使你能有效地約束等離子體。”

       Kingham的解釋道，第一個(gè)超導(dǎo)磁鐵用低溫超導(dǎo)體制成?！八鼈冇靡汉だ涞郊s四開爾文才能工作，這是絕對(duì)零度以上四度?！彼f(shuō)。
       然而這些第一代超導(dǎo)體不能在強(qiáng)磁場(chǎng)下很好工作。與此相反，目前托卡馬克能源使用的的高溫超導(dǎo)體能承受20-30開爾文的溫度和20-30特斯拉的磁場(chǎng)。為了在一個(gè)緊湊的托卡馬克中實(shí)現(xiàn)融合條件，重要的是要有非常高的磁場(chǎng)使得等離子體能被約束在一個(gè)較小的容器中。

“首先，我們希望得到一個(gè)非常高的能量場(chǎng)，這種材料[超導(dǎo)體]可以做到。其次，我們不希望花費(fèi)大量能量來(lái)冷卻磁體，所以我們要運(yùn)行在盡可能高的溫度上，但我們需要磁體是超導(dǎo)的否則我們就在浪費(fèi)巨量的能源，”Kingham解釋道。

“我們目標(biāo)是十年，但沒(méi)人知道這些問(wèn)題；它可能會(huì)更容易，也可能會(huì)更加困難”

        目前，在國(guó)際科學(xué)界正在支持建設(shè)在法國(guó)南部的140億美元ITER托卡馬克。Kingham的承認(rèn)ITER將是一個(gè)有價(jià)值的設(shè)備，但強(qiáng)調(diào)考慮較小型的可能會(huì)加速聚變能源發(fā)展的替代方案是很重要的。
      “投資者們不肯把所有的雞蛋放在一個(gè)籃子里。我們這里傳達(dá)的信息是建造更小的東西，如果他們不完美，建造另一個(gè)并使之更好，”物理學(xué)家和公司顧問(wèn)Colin Windsor 告訴我。

       與此數(shù)十億美元的ITER項(xiàng)目正相反，Kingham估計(jì)托卡馬克能源的嘗試從聚變中生產(chǎn)電力的10年計(jì)劃將耗資約5億美元。這或許會(huì)是過(guò)于雄心勃勃?！拔覀兡繕?biāo)是十年，但沒(méi)人知道這些問(wèn)題；它可能會(huì)更容易，也可能會(huì)更加困難” 溫莎說(shuō)。

       核聚變研究始于1950年代并進(jìn)展緩慢，然而，托卡馬克能源的研究者們斷言，如果聚變能可以被實(shí)現(xiàn)，它就能被迅速擴(kuò)展?！吧a(chǎn)的電力將不會(huì)有任何碳排放量，并且不會(huì)有切爾諾貝利式爆炸的可能性，因?yàn)槿魏螘r(shí)候都沒(méi)有核燃料在里面，而且也沒(méi)有福島的可能性，因?yàn)槭潞鬀](méi)有衰變熱，”溫莎說(shuō)。

      “在某種程度上，你可以認(rèn)為我們像萊特兄弟一樣在嘗試建造一架剛剛才能起飛的飛機(jī)，而ITER裝置的人則在試圖建造一架747，它飛起來(lái)時(shí)會(huì)很輝煌，但很難從頭造起，”Kingham的說(shuō)。