麻省理工学者打造世界上最强力超导磁体为核聚变提供能量

在很多人心中，最有前途的清洁能量来源仍然是聚变能。如今，麻省理工学院的研究人员刚刚拿到了3000万美元的资金，以求实现这一目标。

麻省理工学院已与私营公司Commonwealth Fusion Systems合作，他们希望在15年的时间内建立起一个聚变发电厂试点。

首先，我们不要与核裂变相混淆，核裂变就是今天在用的核能，它来源于原子的分裂。而核聚变则通过较轻原子的聚合作用，形成更重的原子核，从而产生能量。比如氢原子融合成氦的过程。

其实，这也是在恒星内部发生的同一种核反应过程，包括我们自己的太阳。聚变产生的热量可能达到数亿摄氏度。如果能够妥善利用，这种能量将可以转化为大量的电力。

自20世纪40年代以来，科学家一直致力于开发聚变反应堆。到目前为止，每次尝试所遇到的问题都是难以产生足够多的能量以满足反应堆的运行，更别提超越它了。

托卡马克是用于核聚变反应堆的最有前景的设计之一，它使用强大的磁体来产生磁场，从而将核聚变产生的热等离子体局限于圆环构造内。

麻省理工学院希望打造一个紧凑型的托卡马克，它能够产生100兆瓦的热量。这虽然不会被转化为电力，但它将用于为一座小城市提供满足能量需求的10秒脉冲，以及两倍于加热等离子体的能量。

这将有助于建立200MW容量的全尺寸聚变反应堆原型，它可以说是一座技术里程碑。

构建这种紧凑型托卡马克的关键在于开发世界上最强大的超导磁体。麻省理工学院将项目的前三年进行相关开发。

研究人员将采用最近才用于商业用途的超导材料，即一种涂有称为钇钡铜氧（YBCO）的超导化合物钢带。

据科研团队介绍，这些磁体的磁场强度是普通磁场强度的四倍，所提供的能量是目前融合实验的十倍。

YBCO钢带还可以降低建造核聚变设备的成本、时间、复杂度，以及设备的大小。这样装置也将更为实用。