麻省理工公布SPARC核聚變進(jìn)展：可達(dá)10倍能量輸出

能源是人類面臨的最大難題之一，核聚變可能是終極解決方案，誰(shuí)能實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)，意義不可估量。MIT麻省理工的研究人員日前公布了一個(gè)重要進(jìn)展，其SPARC核聚變項(xiàng)目被證明為可行的，可輸出10倍的能量。

核裂變、聚變?cè)谥袑W(xué)物理上就學(xué)過(guò)了，前者是大核分裂成小核釋放能量，后者是小核變成大核釋放能量，太陽(yáng)就是核聚變，將氫原子聚變成氦原子，每秒燃燒6.2億噸氫。

這兩種技術(shù)用在武器上就是原子彈、氫彈的區(qū)別，后者的威力大了10倍不止，而用在民用領(lǐng)域，那就是核電站的區(qū)別，目前的核電站還是基于裂變的。

核聚變技術(shù)的核電站沒法用，因?yàn)楝F(xiàn)在不可控——準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)其實(shí)也不是不可控制，人類已經(jīng)可以做到某種程度的可控核聚變，但是問題在于用于引發(fā)聚變的能量比產(chǎn)生的能量還要高，也就是Q值（能量增益因素）小于1，只有大于1的時(shí)候才是可行的。

目前的核聚變發(fā)電技術(shù)中，超導(dǎo)磁控+等離子的托卡馬克是主流，國(guó)內(nèi)有東方超環(huán)項(xiàng)目，國(guó)際社會(huì)合作建設(shè)的ITER熱核反應(yīng)堆項(xiàng)目也是這個(gè)路線的。

2018年，MIT與一家名為Commonwealth Fusion Systems的公司合作了一個(gè)新的核聚變項(xiàng)目SPARC，目標(biāo)是在15年內(nèi)創(chuàng)造可以商業(yè)運(yùn)行的核聚變電站。

日前，MIT發(fā)布了這個(gè)項(xiàng)目的最新進(jìn)展，來(lái)自12個(gè)研究機(jī)構(gòu)的47位研究人員合作的7篇論文已經(jīng)發(fā)表在了《等粒子物理學(xué)》上。

這些研究證實(shí)了一件事，SPARC核聚變項(xiàng)目是可行的，至少可以實(shí)現(xiàn)Q值為2的目標(biāo)，也就是說(shuō)輸入1J的能量可以產(chǎn)生2J的能量，多出來(lái)的1J就是聚變產(chǎn)生的能量。

2的Q值還不是所有，計(jì)算表明該項(xiàng)目可以達(dá)到Q=10或者更高的水平，也就是1J能量可以產(chǎn)生10J的輸出，這樣一來(lái)發(fā)電的收益就大大提升了。

先別高興太早，SPARC現(xiàn)在還是理論計(jì)算上的，項(xiàng)目預(yù)計(jì)在6月份開始動(dòng)工，預(yù)計(jì)三四年內(nèi)建成。

另外，核聚變項(xiàng)目一個(gè)比一個(gè)燒錢，國(guó)際合作的ITER項(xiàng)目的投資預(yù)計(jì)超過(guò)220億美元，但MIT并沒有透露SPARC項(xiàng)目要多少錢，也沒說(shuō)明這些巨額投資怎么出，所以聚變發(fā)電這事還是很遙遠(yuǎn)。