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发帖数: 1 | 1 核聚变能源有望在2030年之前实现
来源：北京国际能源专家俱乐部 时间：2018-07-02
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一家私人核聚变公司在一个新反应堆中首次将氢的等离子体加热到2700万华氏度(1500
万摄氏度)——比太阳的核心温度还要高。英国托卡马克能源公司表示，等离子体测试
是世界上第一个用核聚变能源生产商业电力的里程碑，可能在2030年实现。该公司以真
空室命名，在强大的磁场中包含聚变反应。6月初该公司宣布在实验ST40聚变反应堆中
制造超高温等离子体。这次成功的测试——托卡马克能源公司迄今为止获得的最高等离
子温度——意味着该反应堆将于明年准备进行一次更热的等离子体测试，温度超过1.8
亿华氏度(1亿摄氏度)。
核聚变.jpg
博科园-科学科普：这将使ST40反应堆达到可控核聚变所需的工作温度，该公司计划到
2025年再建一座反应堆，将产生数兆瓦的核聚变能量。托卡马克能源公司的联合创始人
大卫·金厄姆在接受Live Science采访时说：这真是太令人兴奋了。很高兴看到数据通
过，能够得到高温等离子体——这可能超出了我们的预期，科学事实还是虚构？10个科
幻概念的合理性。托卡马克能源公司(Tokamak Energy)是数家私人资助的公司之一，这
些公司都在竞相开发一种能够为电网供电的聚变反应堆，这可能比法国的ITER聚变反应
堆项目甚至有望实现其“第一个等离子体”要早几年。再过十年，实验的ITER反应堆才
会准备好进行持续的核聚变——即便如此，这个反应也不会被用来发电。
引人注目
氢与重元素氦的核聚变是使我们的太阳和其他恒星持续燃烧数十亿年的主要核反应——
这就是为什么聚变反应堆有时被比作“瓶中的恒星”。核聚变也发生在威力强大的热核
武器中，也被称为氢弹，在这种武器中，钚裂变装置将氢加热到聚变温度，产生的爆炸
威力是核裂变炸弹的数十万倍。像ITER和Tokamak能源反应堆这样的地球受控核聚变项
目也将聚变氢燃料，但在比太阳内部更高的温度和更低的压力下。核聚变的支持者说，
它可以通过从相对少量的重氢同位素氘和氚中产生大量电能，从而淘汰许多其他类型的
发电。重氢同位素氘和氚在普通海水中相对丰富。氘会产生十亿瓦特的电力，持续一年
，而反应堆里的重氢燃料在任何时候都只有几克。
根据美国能源情报署(US energy Information Administration)的数据，这足够为超过
70万美国家庭供电。现有的核裂变电站在不产生温室气体排放的情况下发电，但它们的
燃料是铀和钚等放射性重元素，产生的高放射性废物必须仔细处理和储存。从理论上讲
，聚变反应堆产生的放射性废料可能比裂变反应堆少得多，而它们相对较小的燃料需求
意味着，像切尔诺贝利灾难或福岛核事故这样的核熔毁是不可能的。然而，曾在普林斯
顿等离子物理实验室(Princeton Plasma Physics Laboratory)担任物理学家的经验丰
富的核聚变研究人员丹尼尔·贾斯比(Daniel Jassby)警告称，ITER和其他核聚变反应
堆仍将产生大量放射性废物。
核聚变之路
托卡马克能源公司计划建造的ST40反应堆和未来的反应堆采用了紧凑的球形托卡马克设
计，它的真空室几乎是圆形的，而不是ITER反应堆使用的更宽的甜甜圈形状。一个关键
的进展是使用高温超导磁体来产生强大的磁场，以防止过热的等离子体破坏反应堆壁。
托卡马克能源反应堆周围7英尺高(2.1米)的电磁铁被液氦冷却到零下423.67华氏度(零
下253.15摄氏度)。先进的磁性材料的使用使托卡马克能源反应堆比ITER反应堆的设计
有了显著的优势，该反应堆将使用耗电的电磁铁冷却到绝对零度以上几度。
其他投资资助的核聚变项目包括正在开发的基于英国哥伦比亚的通用聚变反应堆，以及
位于加州的TAE技术。总部位于华盛顿的Agni Energy公司本周早些时候报道称，该公司
在控制核聚变方面取得了早期实验的成功，采用了一种不同的方法，被称为“波束目标
核聚变”(beam-target fusion)。一个最先进的私人资助核聚变项目是由美国开发的致
密聚变反应堆。美国国防和航天巨头洛克希德·马丁公司在加州的臭鼬工厂工程部工作
。一个100兆瓦的聚变反应堆可以为10万户家庭供电，它的体积可以小到可以装上卡车
拖车，可以开到任何需要的地方。 |
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