聚變能量終于準(zhǔn)備好閃亮登場(chǎng)了

編譯 魏劉偉

耗時(shí)30年，耗資237億美元后，25 000噸的國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆即將變成太陽(yáng)。

這個(gè)極向場(chǎng)線(xiàn)圈繞組設(shè)施是ITER 的445英畝場(chǎng)地內(nèi)的39座建筑之一。由于產(chǎn)生聚變能的同位素的溫度將是太陽(yáng)的10倍，環(huán)繞機(jī)器的兩層磁線(xiàn)圈將把它們關(guān)在里面。銀色“甜甜圈”是一個(gè)低溫室，用于對(duì)線(xiàn)圈進(jìn)行壓力測(cè)試

直到1920年，人類(lèi)才真正意識(shí)到太陽(yáng)和恒星是如何產(chǎn)生巨大能量的。同年10月，英國(guó)天體物理學(xué)家亞瑟?愛(ài)丁頓（Arthur Stanley Eddington）寫(xiě)了一篇題為“恒星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)”的文章，他寫(xiě)道：“恒星正在以未知的方式從一些巨大的能量庫(kù)中吸取能量。這個(gè)能量庫(kù)只能是亞原子能，眾所周知，它在所有物質(zhì)中都大量存在；我們夢(mèng)想有一天人類(lèi)將學(xué)會(huì)如何釋放它并利用它為自己服務(wù)?！?/p>

從那一刻起，科學(xué)家開(kāi)始尋求在地球上利用這種無(wú)限、無(wú)碳的能源。他們已經(jīng)建造了200多個(gè)反應(yīng)堆，試圖將氫原子撞擊在一起并釋放聚變能。這是一個(gè)總是被稱(chēng)為妄想、不可能和“永遠(yuǎn)是20年后”的夢(mèng)想。1985年，羅納德?里根和米哈伊爾?戈?duì)柊蛦谭蛘J(rèn)識(shí)到?jīng)]有哪個(gè)國(guó)家有意愿獨(dú)自解決世界上最復(fù)雜的難題，于是呼吁國(guó)際社會(huì)努力試一試。

1988年，全球的工程師們開(kāi)始設(shè)計(jì)國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ITER）。在這一過(guò)程中，35個(gè)國(guó)家貢獻(xiàn)了237億美元組成其1 000萬(wàn)個(gè)部件。如今，在法國(guó)圣保羅-萊斯特-杜蘭斯的葡萄園中，這臺(tái)2.5萬(wàn)噸重的機(jī)器將于2025年投入使用。

相互碰撞的兩種同位素是氘和氚。為了讓原子在這種俄羅斯產(chǎn)的像玩偶鳥(niǎo)巢一樣的機(jī)器的內(nèi)室里旋轉(zhuǎn)，磁鐵將驅(qū)動(dòng)1 500萬(wàn)安培的電流通過(guò)它們。它們還將被24個(gè)微波發(fā)生器和三個(gè)卡車(chē)大小的粒子槍轟擊，直到溫度達(dá)到2.7億華氏度，并相互撞擊，釋放出大量的能量。ITER無(wú)法保證能如期在2035年實(shí)現(xiàn)核聚變。但是，在加州大學(xué)伯克利分校教授核工程的愛(ài)德華?莫爾斯（Edward Morse）表示，這是我們“唯一可行”的希望，以確保未來(lái)千年所需的能源：“這是魔鬼圣嬰。我們必須為它祈禱?！比绻×四?？正如愛(ài)丁頓所寫(xiě)，如果人類(lèi)“尚未到達(dá)太陽(yáng)并最終解開(kāi)它的構(gòu)成之謎，那么人們會(huì)希望從其旅程中學(xué)習(xí)一些建造更好的機(jī)器的提示。”

資料來(lái)源 Wired