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实验室中发生的核反应称为聚变，为太阳和其他恒星提供动力，这听起来很复杂。

核聚变有潜力创造大量清洁、无碳的能源。因此，虽然还没有科学家能够通过聚变产生可用的能源，但一些公司正在研究它。

科学家们为实现这一目标而建造的装置称为反应堆，非常重，耗资数千万美元，是数十年科学研究的结晶。

TAE  总部位于加利福尼亚州  Ranch，是一家采用独特反应堆设计的聚变公司。近期，该公司在探索聚变能源方面取得新成果。 TAE科技分享了这个虚拟实验室来解释核聚变技术的潜力。

让我们来看看吧。

如何达到5000万摄氏度

为了在地球上重新产生聚变，首先必须加热较轻的原子（例如氢），直到它们达到物质的第四态：等离子体。 （前三种状态是固态，然后是液态，最后是气态。）

TAE  首席执行官 Michl  表示，气体必须“过热”才能产生等离子体。

然后，过热等离子体必须保持足够长的时间并处于足够稳定的状态以释放能量。

4 月，TAE （成立于 1998 年）宣布，利用其场反向配置（FRC）机器，能够在超过 5000 万摄氏度的温度下产生稳定的等离子体。该机器被昵称为“诺曼”，以宾德尔鲍尔已故导师诺曼·罗斯托克的名字命名。

虽然这一成就很重要，但这个温度并不是聚变实验室有史以来产生的最热温度。 “中国和韩国的托卡马克（聚变机）已经实现了超过 1 亿度的温度，而这次实验非常不同，”聚变工业协会执行董事安德鲁·霍兰德（ ）说。

下面的视频显示了 TAE 聚变机中正在形成和维持的等离子体。

一种不同类型的聚变反应堆

通常，荷兰提到的环形托卡马克装置用于聚变反应。但  表示，TAE 的 FRC 反应堆的建造和维护成本更低，而且系统也不太复杂。

TAE 的 FRC 机器 （可以在下面的照片和视频中看到）耗资 1.5 亿美元建造，建于 2016 年中期至 2017 年中期。

它长 80 英尺，高 22 英尺，重 60,000 磅。

宾德尔鲍尔告诉 CNBC：“首先，机器内部产生真空。然后我们引入一些颗粒，这些颗粒的密度大约比我们房间里的空气小一百万倍，因此颗粒的数量很少。”

在机器的两端，氢气加热形成等离子体。然后两个等离子体在机器的中间碰撞在一起。观看下面的视频剪辑。

粒子束加速器（见下面黄端的照片）将碰撞的等离子体固定在适当的位置以发生聚变。

表示，TAE 使用氢硼燃料，这是地球上最清洁、最环保的燃料，不会产生有害的初级副产品。 ”

“但是对于氢硼来说，需要更高的温度才能实现聚变，因此要困难得多，”霍兰德说。

达到5000万摄氏度为TAE赢得了2.8亿美元的投资，投资者包括、、NEA、 Trust、谷歌和科威特投资局，以及 、Art  和 的家族办公室。 TAE  已从投资者处筹集了总计 8.8 亿美元的资金。

但5000万摄氏度仍然不足以产生所谓的“净能量”。根据目前的技术，聚变会带走它所产生的维持自身反应的所有能量，不留下任何净能量来为其他任何东西提供动力。

为了实现净能源，TAE 将利用最近获得的资金来建造下一代 FRC，称为 。根据 TAE 4 月份的一份声明，它可以在超过 1 亿摄氏度的温度下正常运行，模拟净能源生产条件。

哥白尼的设计看起来与诺曼的非常相似，目前仍在设计中。

融合的未来

  表示：“我们的计划，也是我们一直在追求的计划，是在 2025 年代末将一座示范工厂投入使用，以便我们能够实现商业化。”

但对核聚变的一个常见抱怨是，人们需要很长时间才能意识到它会导致气候变化。

世界核能协会（World）高级分析师乔纳森·科布（ Cobb）表示：“核聚变具有为清洁能源未来做出贡献的巨大潜力。但即使在2025年代实现净能源，距离实现还有一段路要走核聚变的广泛应用。”

说他相信核聚变很重要。未来 25 年，我们的世界电力需求将增加一倍。那么问题来了，如何发电呢？