新华社北京10月16日新媒体专电 西媒称 ， 全球首座核聚变反应堆或将于2025年投入运行 。 该反应堆由美国麻省理工学院(MIT)设计 ， 将有望实现全面清洁能源的利用 。
【聚变|全球首座核聚变反应堆或于2025年投入运行 有望实现全面清洁能源利用】据西班牙《阿贝赛报》网站10月7日报道 ， 经过二十多年的紧张工作 ， 人们很可能已经进入了第一个核聚变反应堆的大门 。 核聚变产生的能量大于系统输入的电能 。 根据最近发表在英国《等离子体物理杂志》上的一系列最新研究 ， 全球首座核聚变反应堆或将在2025年投入运行 。 如果届时核聚变反应堆能够顺利投入使用 ， 距离产生大量完全清洁的能源将只有一步之遥 。
报道指出 ， 现有的核裂变反应堆与聚变反应堆的最大区别在于 ， 前者是通过裂解铀等元素的重原子核来获得能量 。 裂解这些原子核会释放出大量的能量 ， 但也会释放出危险的核辐射 。 与之相反的是 ， 核聚变将轻原子核结合在一起 ， 形成重原子核 。 当产生的原子的质量小于参与反应的原子的质量时 ， 多余的质量就会转化为能量 ， 释放出大量光和热 ， 而且不会释放出任何核辐射 。 核聚变不会产生二氧化碳等温室气体 ， 也不会产生其他污染物 。 而反应所必需的燃料——氢气 ， 在地球上的储量足以满足人类长达数百万年的一切能源需求 。
报道称 ， 将氢同位素聚合成氦 ， 释放出取之不竭的热核聚变能源 ， 这个核聚变反应正是太阳等许多恒星获取能量的方法 。 由于这些恒星具有巨大的引力 ， 在其熊熊燃烧的内核中 ， 氢原子能够聚合起来 ， 进而产生氦气 。 而这个过程能够释放出维持地球生命所需的能量 。
在地球上模拟这一过程的主要问题在于 ， 在没有太阳巨大引力的情况下 ， 迫使氢原子聚合在一起需要巨大的能量 ， 而这个反应需要在至少1.1亿摄氏度的温度下才能发生 。 科学家很早以前就很清楚 ， 核聚变这种核反应能够产生比它所需要的能量大得多的能量 ， 但直到现在 ， 能量余额依然是负数 。 换言之 ， 用于引发核聚变的能量比核聚变过程本身产生的能量还要多 。
MIT的等离子体物理学家、新核聚变反应堆研发项目的领导者之一马丁·格林沃尔德表示：“实际上我们所有人都参与了这项研究 。 我们正试图解决一个非常严肃的全球性问题 。 我们希望能对社会产生一定影响 。 我们需要解决全球变暖问题 ， 否则文明自身就会受到威胁 。 而这似乎是一个可行的解决方案 。 ”
报道介绍 ， 新的核聚变反应堆名为SPARC ， 由MIT和美国联邦核聚变系统公司的科学家联合开发 。 如果能够取得成功 ， SPARC将成为第一个能够利用核聚变中产生的热量来维持核聚变的反应堆 ， 而不需要注入额外的能量 。
然而 ， 到目前为止人类依然无法模拟太阳等恒星 ， 在可控反应中利用等离子体核聚变的力量 。 因此在SPARC成功之前 ， 还需要进行更多的研究 。 该项目于2018年启动 ， 将于明年6月开始建设反应堆 。 据研究人员介绍 ， 该反应堆或将于2025年投入使用 。
在详细描述反应堆设计的7项最新研究中 ， 研究人员指出 ， SPARC将能够产生是其运行所需10倍以上的能量 。 格林沃尔德说：“核聚变发电厂可以逐步取代现有的化石燃料发电厂 ， 而且不需要像太阳能或风能那样重组电网 。 ”
研究人员预计 ， 未来在SPARC基础上建设的核聚变电站将能产生250兆瓦至1000兆瓦的电力 。 目前在美国的能源市场中 ， 普通发电厂的发电量一般在100兆瓦到500兆瓦之间 。

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稿源：(新华社新闻)

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标题：聚变|全球首座核聚变反应堆或于2025年投入运行 有望实现全面清洁能源利用