文章图片
文章图片
“你可能想捂住耳朵 ， ”First Light Fusion 的一位高级工程师告诉我 ， 我们看着一排看起来像美国宇航局控制室迷你版的屏幕 。 我伸手去拿一些耳塞 。
警报器响起 ， 计算机化的声音计算出一台非凡机器的电荷水平 。
它是由 First Light Fusion 建造的 ， First Light Fusion 是一家总部位于牛津的公司 ， 试图在地球上重现为太阳提供动力的反应 。
充满电后不久 ， Machine 3 发出巨大的轰鸣声 ， 开关飞开 ， 900 万安培——相当于大约 300 次雷击——集中在一个指甲大小的区域 。
然后用电产生电磁力 ， 将一个小铝盘加速到每秒 20 公里的速度 ， 使其成为人类有史以来移动速度最快的物体之一 。
很难想象这种速度 ， 但这么快的东西会在 20 多秒内从伦敦飞到巴黎 。
机器 3：蓝色部分是电容器 ， 用于存储加速弹丸所需的电荷
铝制圆盘并没有走多远——它已经通过真空发射到 10 毫米外的特殊目标 。
然而 ， 目标的确切组成、比例和内部结构是最高机密 。 那是因为 First Light 花费了数年和数百万英镑的时间 ， 将目标设计为坍塌 ， 以便在巨大的压力和热量下粉碎一个小燃料气泡 。
为什么？因为在足够的压力下 ， 您可以将燃料（氢的同位素 ， 称为氘和氚）融合成氦 。
在这个称为聚变的过程中 ， 会产生称为中子的快速移动粒子 ， 它们的能量可以被捕获 ， 这是关键部分 ， 转化为热量 ， 可用于发电 。
如果所有的化学和物理有点令人困惑 ， 那么别担心 ， 重要的是 ， 以这种方式生产能源将是工业的一个巨大突破 。
聚变只需要相对少量的燃料 。 聚变也不产生任何温室气体 ， 最终产生的放射性废物很少 ， 这使得当前的核反应堆如此不受欢迎 。
“就文明的意义而言 ， 这将与从木材到化石燃料一样重要……或者你可以说从化石燃料到可再生能源 。 这是一种新的、无限的能源 ， ”尼古拉斯霍克说 ， First Light 的联合创始人及其首席执行官 。
在左侧的这个原型目标中 ， 您可以看到容纳燃料的气泡 - 右侧的气泡是反射
在10 月 31 日在格拉斯哥开始的 COP26 气候会议之前 ， 人们对这种潜在的清洁能源的兴趣增加了 。
然而 ， 聚变的缺点是 ， 由于需要高温和高压 ， 它很难维持和控制 。
Hawker 先生认为 First Light 非常接近于在 Machine 3 中实现融合 。 但出于科学家通常的谨慎态度 ， Hawker 先生不想准确预测何时会发生这种情况 ， 而是希望仔细检查任何结果 。
虽然这将是一项令人印象深刻的成就 ， 但在 First Light 建造一个工作反应器之前 ， 至少需要十年的时间才能使该过程继续进行 ， 并捕获热量以制造能量 。
但霍克先生相信他的团队能够做到这一点 。 “这不是幻想 ， ”他告诉我 。
“我真的认为我们拥有最畅通、最可扩展的技术 ， 可以以最低的风险、最低的成本构建 ， 这就是它的意义所在 。 ”
一旦他们目前的机器展示了融合 ， 下一步将是建造一台可以产生比使用更多能量的机器——所谓的“增益” 。
这将需要一台更强大的机器 ， 可以产生更高的速度 ， 可能高达每秒 50 公里 。
他们希望在未来十年内运行它 ， 同时规划他们的第一个反应堆 ， 他们希望在 2030 年代准备好进行测试 。
“这不是幻想 ， ”First Light Fusion 创始人 Nicholas Hawker 说
霍克先生承认 ， 虽然存在工程挑战：尤其是 ， 在更远的距离发射高速射弹并仍然击中目标 。
“我们不知道这是否是一个大难题 ， 但这是最困难的工程挑战 。 以所需的重复率准确发射弹丸 。 这对我们来说是最大的工程挑战 ， ”他说 。
竞争对手
他还在与数十家其他公司竞争 ， 这些公司正在开发自己的技术以使聚变发挥作用 。
在英国 ， 托卡马克能源公司的进步引起了人们的注意 。 它不是发射弹丸来为聚变创造条件 ， 而是将燃料加热到极端温度 ， 然后在称为托卡马克的装置中用强大的磁场捕获产生的等离子体 。
