麻省理工公佈SPARC核聚變進展:可達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,誰能實現這個技術,意義不可估量。MIT麻省理工的研究人員日前公佈了一個重要進展,其SPARC核聚變項目被證明為可行的,可輸出10倍的能量。核裂變、聚變在中學物理上就學過了,前者是大核分裂成小核釋放能量,後者是小核變成大核釋放能量,太陽就是核聚變,將氫原子聚變成氦原子,每秒燃燒6.2億噸氫。
這兩種技術用在武器上就是原子彈、氫彈的區別,後者的威力大了10倍不止,而用在民用領域,那就是核電站的區別,目前的核電站還是基於裂變的。
核聚變技術的核電站沒法用,因為現在不可控——準確來說其實也不是不可控制,人類已經可以做到某種程度的可控核聚變,但是問題在於用於引發聚變的能量比產生的能量還要高,也就是Q值(能量增益因素)小於1,只有大於1的時候才是可行的。
目前的核聚變發電技術中,超導磁控+等離子的託卡馬克是主流,國內有東方超環項目,國際社會合作建設的ITER熱核反應堆項目也是這個路線的。
2018年,MIT與一家名為Commonwealth Fusion Systems的公司合作了一個新的核聚變項目SPARC,目標是在15年內創造可以商業運行的核聚變電站。
日前,MIT發布了這個項目的最新進展,來自12個研究機構的47位研究人員合作的7篇論文已經發表在了《等粒子物理學》上。
這些研究證實了一件事,SPARC核聚變項目是可行的,至少可以實現Q值為2的目標,也就是說輸入1J的能量可以產生2J的能量,多出來的1J就是聚變產生的能量。
2的Q值還不是所有,計算表明該項目可以達到Q=10或者更高的水平,也就是1J能量可以產生10J的輸出,這樣一來發電的收益就大大提升了。
先別高興太早,SPARC現在還是理論計算上的,項目預計在6月份開始動工,預計三四年內建成。
另外,核聚變項目一個比一個燒錢,國際合作的ITER項目的投資預計超過220億美元,但MIT並沒有透露SPARC項目要多少錢,也沒說明這些巨額投資怎麼出,所以聚變發電這事還是很遙遠。