英国公司：惯性核融合技术获得新突破

微观粒子的核聚变示意图。（Shutterstock）

英国一家公司宣布，他们通过向核燃料球发射弹丸的技术，实现了核聚变反应。

英国公司“第一光融合”（First Light Fusion）4月5日宣布了他们的技术成果。现在常听说的核聚变反应用到的是托卡马克（Tokamak）核聚变炉，用强磁场把高温核材料控制在一个甜圈圈形状的设备里面进行核聚变反应。而这家公司研究的是另一种名为惯性核融合（inertial fusion）的技术。

惯性核融合技术利用激光冲击含有核材料的燃料球，利用极高的温度和压力，在仅几纳秒的极短时间里，促使里面的核材料还没来得及爆炸就已经融合。

这家公司在此基础上进行了创新——改为以每小时14,500英里的高速向燃料球发射一个弹丸，代替激光束的作用来触发核聚变。公司称，这种技术瞬间可产生1亿个大气压，超过了木星内部的压力。

研究人员设计了一套用这种技术发电的方案：把燃料球从反应炉的上端开口处投入，紧接着向它发射弹丸。反应炉内所需使用特殊液体可以控制核反应所释放出来的大量能量。如何控制反应炉内的大量能量一直是核聚变技术的难题之一，前面提到的托卡马克反应炉也是如此，要通过强磁场控制住高温材料，避免材料碰到反应炉壁。

这项新技术用核反应释放的能量加热反应炉内的锂材料，再把热量传递给水，产生水蒸气，再驱动涡轮机发电。这个机制每30秒重复一次。公司称每一次过程所产生的电力够英国一个普通家庭使用两年。

第一光融合公司发布的新闻稿说他们已经实现了这项技术，认为这是实现商用核能最快速、成本最低的方法。

公司正在规划下一个实验，要使得这套方案所产出的能量超过投入的能量——这是核聚变技术的另一个难点。公司还计划在本世纪30年代建成一个能产生150 MW电力的试点核电厂。

公司创始人尼克·霍克（Nick Hawker）告诉《泰晤士报》（The Times）：“只要能解决核心物理学问题（我们相信我们可以），我们就会更快实现建造电厂的目标。这套方案需要的工程技术更简单，所涉及的物理学规律也更简单。”

第一光融合位于英国牛津郡（Oxford），距离另一个著名的核反应设备——欧洲联合环状反应炉（Joint European Torus，JET）不远。JET今年初宣布获得技术突破：能够稳定反应过程长达5秒、产生了59兆焦耳的能量。JET用的就是托卡马克反应炉技术。