来自 科技2025-04-29 08:00:39
【导语】美国私营聚变能源公司TAE Technologies联合加州大学科学家，在《自然·通讯》杂志上发表新研究，成功开发出名为“Norm”的核聚变装置。该装置通过创新改良(liáng)场(chǎng)反(fǎn)位(wèi)形(xíng)技(jì)术(shù)，有(yǒu)望(wàng)将(jiāng)聚(jù)变(biàn)功(gōng)率(lǜ)提(tí)升(shēng)至(zhì)传(chuán)统(tǒng)装(zhuāng)置(zhì)的(de)100倍(bèi)，同(tóng)时(shí)降(jiàng)低(dī)运(yùn)行(xíng)成(chéng)本(běn)50%，为(wèi)人(rén)类(lèi)实(shí)现(xiàn)核(hé)聚(jù)变(biàn)清洁能源梦想带来新曙光，并提高了使用氢硼作为燃料的可能性。
美国私营聚变能源公司TAE Technologies与加州大学科学家携手开发出一种新型核聚变装置“Norm”。该装置不仅有望将聚变功率提升至传统装置的100倍，还能将运行成本削减一半，为人类实现核聚变清洁能源梦想带来新希望。相关论文发表于新一期《自然·通讯》杂志。
数十年来，科学家一直在试图找到让聚变反应堆发电的方法。尽管最近取得了不少进展，但聚变反应堆实现商业发电可能仍需数年时间，主要原因是效率低下以及成本高昂。研究团队表示，Norm装置通过创新性地改良场反位形（FRC）技术，在解决这两个问题方面取得了进展。
产生聚变反应首先需要产生等离子体，这些等离子体非常热，目前可控核聚变大部分利用强磁场来约束高温等离(lí)子(zi)体(tǐ)。传(chuán)统(tǒng)技(jì)术(shù)在(zài)等(děng)离(lí)子(zi)体(tǐ)产(chǎn)生(shēng)区(qū)域周(zhōu)围(wéi)生(shēng)成(chéng)磁(cí)场(chǎng)，但(dàn)需(xū)要(yào)耗(hào)费(fèi)大(dà)量(liàng)电(diàn)力(lì)。而(ér)FRC技(jì)术(shù)作(zuò)为(wèi)一(yī)种(zhǒng)磁(cí)约(yuē)束(shù)技(jì)术(shù)，具(jù)有(yǒu)等(děng)离(lí)子(zi)体(tǐ)自(zì)组(zǔ)织(zhī)形(xíng)成(chéng)内(nèi)部(bù)磁(cí)场(chǎng)等(děng)优(yōu)势(shì)。
最(zuì)新(xīn)发(fā)布(bù)的(de)Norm装(zhuāng)置(zhì)通(tōng)过(guò)中(zhōng)性(xìng)束(shù)注(zhù)入(rù)技(jì)术(shù)，在(zài)装(zhuāng)置(zhì)中(zhōng)心(xīn)直(zhí)接(jiē)生(shēng)成(chéng)、加(jiā)热(rè)并(bìng)稳(wěn)定(dìng)等(děng)离(lí)子(zi)体(tǐ)。这(zhè)一(yī)方(fāng)案(àn)具(jù)有(yǒu)三(sān)大(dà)优(yōu)势(shì)：一(yī)是(shì)等(děng)离子体自主形成内部磁场，大幅降低了对外部磁体需求并提升能效；二是线性结构使装置更易建造和维护；三是在相同磁场强度和等离子体体积下，聚变功率输出更强。
TAE Technologies公司声称，新技术有望使聚变反应堆产生的功率达到其他托卡马克装置的100倍，且能将运行成本降低50%。而且，新装置结构简单、建造便捷，为提升核聚变技术的经济竞争力并实现商业化奠定了基础。
值得关注的是，新方法也提高了使用氢硼作为反应堆燃料的可能性。相比传统核燃料，氢硼燃料来源广泛：氢元素存在于水中，硼元素在地球上的储量也很大。而且，反应过程中不产生中子，减少了放射性废料的产生。
（原标题为《新装置有望将核聚变功率提升百倍》）
