科學家們一直想要借助核聚變過程為城市提供能源 。 核聚變反應能夠產生大量的可持續能量 ， 而且完全無碳 。 據麻省理工學院的科學家稱 ， 一個投資3千萬美元的研究項目有可能讓核聚變技術在未來15年內得到推廣 。
麻省理工學院的研究人員已經與一家名為融合系統聯盟公司（CFS）的私人企業建立合作關系進行一個快速的研究項目 ， 研究人員稱他們的合作能夠明顯加快聚變技術的研發 。 研究人員在一份聲明中稱 ， 這個項目的最終目標是建立一個緊湊型的全功能核反應堆 ， 也就是我們所說的托卡馬克裝置 ， 這種裝置小到能夠安裝在卡車 。
但是研究人員第一步需要建立世界上最強大的超導電磁鐵 ， 這是建造聚變反應堆的關鍵部分 。 麻省理工學院的研究團隊從CFS公司獲得了3千萬美元的資金 ， 研究團隊希望在未來三年內完成項目的第一階段 。 麻省理工學院校長L. Rafael Reif稱：“超導磁鐵技術的進步已經讓聚變能有可能為我們所用 ， 這就能夠為我們打造一個安全而且無碳的能源未來 。 ”
當兩個較輕的原子融合形成一個較重的原子時就會發生聚變反應 。 由于這個新原子的質量略低于兩顆融合原子的質量 ， 根據愛因斯坦的質能守恒定律(E=mc^2) ， 這一融合過程就會以光和熱的形式產生大量的能量 。 恒星內會經常發生這一自然過程 。 科學家們認為他們能在地球上借助常見的原子再現這一過程 ， 比如說能夠從水中提取的重氫原子等 。
然而想要借助核聚變反應獲得大量的能量 ， 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 ， 這種狀態下它們的電子會被剝離下來 。 當電子獲得自由時 ， 等離子體就會具有導電性而且能夠借助磁場進行操控 。
當然需要警惕的是 ， 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磁鐵的原因 。 借助強大的磁場 ， 研究人員們能夠操控等離子體不讓其接觸反應堆容器壁 。
研究人員稱 ， 在未來3年時間里 ， 麻省理工學院計劃打造一種新的電磁鐵 ， 它的強度將是之前實驗所使用電磁鐵強度的3倍 。 這種磁鐵將由一種名為釔鋇銅氧化物的新超導材料制成 。 研究人員將把這種磁鐵安裝在一個被稱為“Sparc”的反應堆原型中 ， 研究人員認為這個原型反應堆足以為一座小城市提供持續而且安全的無碳能量 。
如果反應堆Sparc運行狀況良好 ， 它能夠成為建造商業聚變發電站的模板 。 商業聚變發電站將比這個原型大兩倍 ， 而且它產生的電量完全能夠趕得上目前的許多發電站 ， 但是它卻不會帶來溫室氣體排放 。 據麻省理工學院的研究人員稱 ， 世界首個功能齊全的聚變發電廠將在15年內投入運行 。
與此同時 ， 聚變能源研究領域的其它大規模試驗正在全世界范圍內展開 ， 其中就包含了法國的國際熱核實驗反應堆（ITER）項目的建造工作 。 ITER項目啟動于2007年 ， 這個項目是35個國家的合作項目 ， 預計將在2040年完成 。 （過客）
據英國《每日郵報》報道 ， 國際熱核聚變實驗反應堆項目（ITER）背后的組織12月初宣稱 ， 這個用于驗證核聚變是否能夠成為一種可用能源的巨大國際實驗項目已經完成了一半 。 位于法國南部的國際熱核聚變實驗反應堆項目一直遭遇著延期的困擾 ， 而且成本預計將達到200億歐元 。 ITER項目的總干事Bernard Bigot稱：“這個項目正在朝著2025年氫原子過熱實驗的目標前進 ， 完成一半項目將成為項目的一個里程碑 。 ”據悉 ， ITER項目是人類史上最復雜的科學項目 。 實驗中 ， 氫等離子體將被加熱到1.5億攝氏度來產生聚變反應 ， 這一溫度大約相當于太陽核心溫度的十倍 。
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