英國Tokomak能源公司的研究人員正在建造一個聚變反應(yīng)堆，它能將氫轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色能源。

 

目前，科學(xué)家已經(jīng)這座核聚變反應(yīng)堆的溫度提高至1500萬攝氏度，他們的目標(biāo)是將高能氣體加熱至1億攝氏度，這種溫度比太陽中心熱七倍。

 

該核聚變反應(yīng)堆有望在2030年之前并入電網(wǎng)發(fā)電。

 

英國核聚變反應(yīng)堆2030年前入網(wǎng)供電
 

反應(yīng)堆容器內(nèi)部的高能等離子氣體

核聚變是將兩個較輕的核結(jié)合而形成一個較重的核和一個很輕的核（或粒子）的一種核反應(yīng)形式。在此過程中，物質(zhì)沒有守恒，因?yàn)橛幸徊糠终诰圩兊脑雍说奈镔|(zhì)被轉(zhuǎn)化為光子（能量）。核聚變是給活躍的或“主序的”恒星提供能量的過程。

 

兩個較輕的核在融合過程中產(chǎn)生質(zhì)量虧損而釋放出巨大的能量，兩個輕核在發(fā)生聚變時因它們都帶正電荷而彼此排斥，然而兩個能量足夠高的核迎面相遇，它們就能相當(dāng)緊密地聚集在一起，以致核力能夠克服庫侖斥力而發(fā)生核反應(yīng)，這個反應(yīng)叫做核聚變。

 

科學(xué)家們采用了托卡馬克（Tokamak）進(jìn)行核聚變發(fā)電，這種裝置又稱環(huán)磁機(jī)，是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)磁約束聚變的環(huán)性容器。

 

托卡馬克的中心是一個環(huán)形的真空室，外形有點(diǎn)像輪胎，外面纏繞了多組一定形態(tài)的線圈。真空室內(nèi)充入一定氣體，在熱電子或者微波等預(yù)電離手段的作用下，產(chǎn)生少量離子，然后通過感應(yīng)或者微波，中性束注入等方式，激發(fā)并維持一個強(qiáng)大的環(huán)形等離子體電流。這個等離子體電流與外面的線圈電流一起，產(chǎn)生一定的螺旋型磁場，將其中的等離子體約束住，并使其與外界盡可能地絕熱。這樣，等離子體才能被感應(yīng)，利用中性束、離子回旋共振、電子回旋共振、低雜波等方式加熱到上億度的高溫，以達(dá)到核聚變的目的。

 

英國牛津郡的核聚變反應(yīng)堆

人類一旦實(shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電，幾乎可以提供無限清潔能源供應(yīng)。它使用特殊形式的氫氣作為燃料，一勺子液態(tài)氫燃料就可以產(chǎn)生與28噸煤一樣多的能量，核聚變不會產(chǎn)生溫室氣體，唯一的廢物是氦氣。

 

Tokomak能源公司首席執(zhí)行官喬納森·卡林說：“我們正在朝著實(shí)現(xiàn)聚變能源方向邁出重要的一步，在私人企業(yè)的推動下，我們實(shí)現(xiàn)了1500萬攝氏度的實(shí)驗(yàn)溫度，這是托卡馬克能源研究的又一個重大進(jìn)步，它進(jìn)一步驗(yàn)證了我們的方法。我們的目標(biāo)是在2030年之前使聚變能成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)。”

 

該公司將最新一代高溫超導(dǎo)磁體（HTS）技術(shù)與托卡馬克反應(yīng)堆進(jìn)行了結(jié)合。

 

2017年，Tokomak能源公司被國際能源署（IEA）選為融合領(lǐng)域三大領(lǐng)先創(chuàng)新公司之一。該公司已經(jīng)籌集了超過3000萬英鎊的私人投資。