3月13日消息，科學(xué)家們一直想要借助核聚變過(guò)程為城市提供能源。核聚變反應(yīng)能夠產(chǎn)生大量的可持續(xù)能量，而且完全無(wú)碳。據(jù)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家稱(chēng)，一個(gè)投資3千萬(wàn)美元的研究項(xiàng)目有可能讓核聚變技術(shù)在未來(lái)15年內(nèi)得到推廣。

　　麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)與一家名為融合系統(tǒng)聯(lián)盟公司(CFS)的私人企業(yè)建立合作關(guān)系進(jìn)行一個(gè)快速的研究項(xiàng)目，研究人員稱(chēng)他們的合作能夠明顯加快聚變技術(shù)的研發(fā)。研究人員在一份聲明中稱(chēng)，這個(gè)項(xiàng)目的最終目標(biāo)是建立一個(gè)緊湊型的全功能核反應(yīng)堆，也就是我們所說(shuō)的托卡馬克裝置，這種裝置小到能夠安裝在卡車(chē)。

　　但是研究人員第一步需要建立世界上最強(qiáng)大的超導(dǎo)電磁鐵，這是建造聚變反應(yīng)堆的關(guān)鍵部分。麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)從CFS公司獲得了3千萬(wàn)美元的資金，研究團(tuán)隊(duì)希望在未來(lái)三年內(nèi)完成項(xiàng)目的第一階段。麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)L. Rafael Reif稱(chēng)：“超導(dǎo)磁鐵技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)讓聚變能有可能為我們所用，這就能夠?yàn)槲覀兇蛟煲粋�(gè)安全而且無(wú)碳的能源未來(lái)。”

　　當(dāng)兩個(gè)較輕的原子融合形成一個(gè)較重的原子時(shí)就會(huì)發(fā)生聚變反應(yīng)。由于這個(gè)新原子的質(zhì)量略低于兩顆融合原子的質(zhì)量，根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能守恒定律(E=mc^2)，這一融合過(guò)程就會(huì)以光和熱的形式產(chǎn)生大量的能量。恒星內(nèi)會(huì)經(jīng)常發(fā)生這一自然過(guò)程。科學(xué)家們認(rèn)為他們能在地球上借助常見(jiàn)的原子再現(xiàn)這一過(guò)程，比如說(shuō)能夠從水中提取的重氫原子等。

　　然而想要借助核聚變反應(yīng)獲得大量的能量，他們首先需要借助超高溫將氫氣加熱到一種等離子體狀態(tài)，這種狀態(tài)下它們的電子會(huì)被剝離下來(lái)。當(dāng)電子獲得自由時(shí)，等離子體就會(huì)具有導(dǎo)電性而且能夠借助磁場(chǎng)進(jìn)行操控。

　　當(dāng)然需要警惕的是，那種高溫下的等離子體能夠快速燒毀任何接觸到的容器。這也是為何要采用超導(dǎo)磁鐵的原因。借助強(qiáng)大的磁場(chǎng)，研究人員們能夠操控等離子體不讓其接觸反應(yīng)堆容器壁。

　　研究人員稱(chēng)，在未來(lái)3年時(shí)間里，麻省理工學(xué)院計(jì)劃打造一種新的電磁鐵，它的強(qiáng)度將是之前實(shí)驗(yàn)所使用電磁鐵強(qiáng)度的3倍。這種磁鐵將由一種名為釔鋇銅氧化物的新超導(dǎo)材料制成。研究人員將把這種磁鐵安裝在一個(gè)被稱(chēng)為“Sparc”的反應(yīng)堆原型中，研究人員認(rèn)為這個(gè)原型反應(yīng)堆足以為一座小城市提供持續(xù)而且安全的無(wú)碳能量。

　　如果反應(yīng)堆Sparc運(yùn)行狀況良好，它能夠成為建造商業(yè)聚變發(fā)電站的模板。商業(yè)聚變發(fā)電站將比這個(gè)原型大兩倍，而且它產(chǎn)生的電量完全能夠趕得上目前的許多發(fā)電站，但是它卻不會(huì)帶來(lái)溫室氣體排放。據(jù)麻省理工學(xué)院的研究人員稱(chēng)，世界首個(gè)功能齊全的聚變發(fā)電廠將在15年內(nèi)投入運(yùn)行。

　　與此同時(shí)，聚變能源研究領(lǐng)域的其它大規(guī)模試驗(yàn)正在全世界范圍內(nèi)展開(kāi)，其中就包含了法國(guó)的國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)項(xiàng)目的建造工作。ITER項(xiàng)目啟動(dòng)于2007年，這個(gè)項(xiàng)目是35個(gè)國(guó)家的合作項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將在2040年完成。