据美国《新闻周刊》网站12月19日报导，美国麻省理工学院供给技术上的支撑创立的联邦核聚变体系公司（CFS）17日宣告，计划在弗吉尼亚州切斯特菲尔德县制作世界上第一座商用核聚变发电厂。

  这座ARC（经济、经用、紧凑型之意）核聚变反响堆工厂将坐落詹姆斯河工业园区，旨在彻底改变清洁动力出产。

  CFS公司首席执行官兼联合创始人鲍勃·马姆加德在一份声明中说：“这是一个历史性时刻。本世纪30年代初，所有人的目光都将集合作为商业聚变动力发源地的切斯特菲尔德县。”

  估计这座发电厂将出产400兆瓦的电力，足以为大约15万户家庭或大型工业设备供电。

  核聚变是将两个较轻的原子核结合构成一个更重的原子核并开释出很多能量的进程。太阳和其他恒星便是靠这样的一个进程获得能量，这一进程发生在一种所谓的等离子体的物质状况中——这是一种与固体、液体和气体不同的高温带电气体。

  世界原子能组织说，它每单位燃料发生的能量要多得多——每公斤燃料发生的能量是焚烧煤炭的400万倍——并且不会发生衰减时刻很长的放射性废料。

  聚变的燃料——氘和氚等氢的同位素——丰厚，其间氘来自海水，而氚则或许使用锂获得。

  聚变天然生成是安全的，因为反响只在准确条件下才干发生。假如这些条件没有正真获得满意，反响就会中止，消除了使用核裂变原理的切尔诺贝利这样的核泄漏灾祸中呈现的失控危险。

  虽然大有希望，但聚变需求极高的温度和压力才干战胜原子核之间的天然排挤反响，这一应战花费了数十年的研讨才得以处理。

  2022年，科学家们完成了一个历史性的里程碑，让聚变发生的能量超过了发动反响所需的能量——这是历经70年获得的成果。但是，严重妨碍仍然存在。

  并未参加该项意图帝国理工学院惯性聚变研讨中心研讨员布赖恩·阿佩尔比强调了两大妨碍：保持聚变进程的安稳，并将由此发生的能量转化为实践使用。

  阿佩尔比对《新闻周刊》记者说：“聚变燃料是以等离子体的方式存在的。这是比太阳中心温度更高的一团氢的同位素。问题是，当制造出这么热的东西时，它只想四散分隔。”

  在恒星中，巨大的引力抵消了这种趋势，将等离子体集合在一起。阿佩尔比说：“咱们在地球上企图做的便是设法控制住少数这种极端火热的等离子体。”

  阿佩尔比说：“在这些反响堆中，能量以带电粒子和高能中子的方式呈现。带电粒子停留在火热的等离子体中，而出来的是中子。”

  中子以极高的速度飞出，因而工程师们有必要设法将它们的动能转化为可拿来驱动蒸汽涡轮机的热量。

  阿佩尔比以为，SPARC将成为CFS雄心壮志的方针的要害试金石，这个方针便是在本世纪30年代初之前交给一个商用聚变发电厂。

  核能使用了爱因斯坦闻名的等式E=mc2，其间能量源自“质量亏本”——核反响前后的质量差异。

  在聚变和裂变中，因为光速（等式中的“c”）的平方是一个很大的乘数，所以细小的质量差异会转化为巨大的能量开释。

  像ARC这样的聚变反响堆将使用反响中开释的能量将热水转化成蒸汽，推进涡轮机，这一点很像传统的发电厂。但是，要害的应战在于有用使用反响发生的快速移动的中子，把它们的能量转化为可用的热量。（编译/刘晓燕）