核聚变一直是理想的清洁能源，但到目前为止，我们离安全、可控的核聚变能源仍很遥远。现在，一个造价更便宜、体积更小的核聚变反应堆缩短了我们与这种清洁能源的距离。

美国麻省理工学院的科学家正在研制一种紧型核聚变反应堆，它超越了目前所有的竞争对手。这个反应堆被称为Sparc，它的建造工作将在2022年春天启动。最早在2030年，Sparc也许就能产生清洁、安全、取之不尽的能源了，而且供能价格也比同类项目便宜得多。

在学术期刊《等离子体物理学杂志》的一期专刊上，多名科学家发表了对这个项目的调查报告。科学家普遍认为Sparc的设计非常有前景，能够大大缩短人类与聚变能之间的距离。

核聚变可以产生巨大的能量。今天的核电站是通过核裂变发电的一能量来自于原子核的分裂。而聚变反应堆模仿了太阳的聚变过程一氢原子融合在一起，释放出巨大的能量。这个过程不仅环保，成本也很低，因为聚变反应不会产生二氧化碳，而且原材料中的氢可直接从海水中获取。

但聚变反应不容易启动，因为原子核带正电，它们会相互排斥，很难融合在一起。如果科学家要迫使原子核融合，需要提供巨大的压力或上亿摄氏度的高温，在地球上很难满足这样的条件。到目前为止，还没有国家能够建造出一个实际产生的能量大于输入能量的核聚变反应堆。

然而据科学家说，Sparc产生的能量将是输入能量的10倍。另外，在法国南部，国际热核聚变实验堆(ITER)的建造也吸引了全世界的注意。这个反应堆是一个国际合作项目于2013年开始建设，预计将在2035年建成。ITER和 Sparc都使用了托卡马克装置一个环形的腔室，氢等离子体在腔室内发生核聚。

在聚变过程中，等离子体会被加热到很高的温度，因此必须用磁场将它们约束在适当的位置，以免熔化反应堆的堆壁。TER使用大型电磁线圈来产生磁场，而这些线圈必须用液氨来冷却。

parc使用了一种新型高温超导材料，这种材料能产生更强的磁场，压缩等离子体占用的空间。因此，ITER有足球场那么大，而 Sparc只有一个网球场大小，这既加快了 Sparc的建造速度，也降低了建造成本。麻省理工学院的科学家认为，在这种特殊设计下， Sparc最早可以在2030年投入使用。

文章来源于互联网，《奇点科学》2021.6期  p24，如有侵权请通知，将在24小时内删除

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