位于牛津的“第一光”測試反應堆圖像
近日,總部位于英國牛津的First Light Fusion公司計劃推進其創新的“射彈聚變”技術,并有望獲得新的融資。這項技術與傳統的核聚變方法有所不同,它使用電磁鐵將小型射彈高速射入核燃料,從而引發聚變反應。
據First Light Fusion公司介紹,射彈聚變技術不需要昂貴的激光器或復雜的機械裝置,這使得反應堆的建造成本更低、結構更簡單。該公司一直致力于通過發射高速射彈來創造聚變所需的極端條件,以替代傳統的磁鐵或激光方法。
在太陽核心,氫原子在極高的溫度和壓力下融合成氦原子,釋放出巨大的能量。First Light Fusion公司采用的慣性約束聚變技術,正是試圖在地球上復制這一過程,以提供近乎無限的清潔能源。當使用聚變燃料的射彈壓縮目標時,聚變反應開始,這一過程與太陽的聚變過程類似,但也與早期原子彈的運作方式有相似之處。然而,First Light Fusion公司強調,其方法旨在產生穩定的聚變反應而非爆炸,從而為可持續的清潔能源提供可能的途徑。
2024年3月,First Light Fusion公司在核聚變領域取得了重大突破,利用其先進的脈沖機器創下了1.85太帕斯卡的新壓力記錄,打破了之前由美國桑迪亞國家實驗室的“Z機器”保持的1.5太帕斯卡的長期記錄。然而,First Light Fusion公司仍面臨一個關鍵挑戰,即延長射彈發射器和聚變反應堆目標之間的距離,以實現更穩定的聚變反應。
幾周后,即2024年4月,First Light Fusion公司成功測試了其“電槍”,該設備能夠點燃測試反應堆核心中的燃料。通過使用電槍,該公司成功將其反應啟動彈丸的飛行距離增加了10倍。然而,要開發可行的發電廠,該公司仍需將這一距離進一步延長幾米。
與此同時,全球核聚變領域的競爭日益激烈。據報道,中國在核聚變領域取得了重大突破,據中國科學院最近報告稱,核聚變反應持續時間達到了1066秒,是之前記錄的兩倍多。此外,衛星照片還顯示了中國正在建設一個新的激光核聚變研究設施,該設施利用強激光加熱燃料以引發核聚變反應。
除了中國之外,其他國家和地區也在積極投入核聚變領域的研究和開發。例如,一家總部位于斯德哥爾摩的公司與英國Oxford Sigma公司合作,加速Novatron Fusion Group開發商業聚變發電站。該發電站采用新的開放場約束解決方案,以實現穩定的磁等離子體約束。
在英國,核聚變產業也面臨著越來越大的支持壓力。核聚變產業協會表示,如果沒有更多的支持,英國可能會失去與中國的競爭優勢。盡管英國擁有豐富的核聚變知識,但資金短缺仍然是一個亟待解決的問題。