美国宇航局加倍核聚变野心

时间：2022-04-11 16:16:46 来源：

能源分析师倾向于同意，核聚变将必须取代发电厂的裂变，以为核能作为清洁能源重新获得更多支持。随着气候变化指令的临近，这里面临的挑战将是加快开发过程并削减将聚变在线化的巨额成本。NASA的研究项目可能会提供使核聚变商业化的途径。

航天局已经发布了“晶格限制”测试的结果，这可能会改变生产规模，并降低人们期待已久的核聚变能源的成本。它可能能够消除或至少减少阻碍融合部署多年的关键障碍。

NASA的晶格限制方法允许在室温下将融合级动能聚集在一起。在保持环境温度的金属晶格内创造了足以熔化的条件。金属晶格装有氘燃料，并通过新的晶格限制方法，在晶格内部创建了一个高能环境，原子可以在其中获得等效的聚变能级动能。

磁聚变反应（这是在聚变界获得支持的主要方法）的明显区别之一是它的密度显着提高，这就是引发反应的方式。诸如之类的金属可以负载氘原子，使燃料堆积的密度比磁约束（托卡马克）聚变反应堆高十亿倍。新方法充分加热或加速氘核，使其与相邻的氘核碰撞时会引起D-D（氘-氘）融合反应。

今年早些时候，位于克里夫兰的美国宇航局格伦研究中心的一组科学家报道了格子约束聚变。

有关：天然气工业得到美国选民的支持大多数密集型核研发项目，例如世界上法国最大的ITER托卡马克项目，都是基于磁聚变反应的。这种方法会产生极高的热量，用于抵抗原子的自然反作用力并将其限制在等离子体中。

等离子在法国甚至要到2025年才准备就绪，但英国正在进行的另一个项目可以为ITER托卡马克提供支持，并加快这一过程。英国项目在23年前被搁置，但准备在2021年再次启动。ITER项目仍在法国南部建设中。它正在35个国家之间进行合作，这一过程已经进行了数十年，声称它们将在2025年之前实现首次等离子体，并且商业核聚变可能紧随其后。

这项竞赛将成为第一种清除安全标准并将期待已久的核聚变工厂联机的技术，从而为各国提供来自安全，高效资源的清洁能源。与风能和太阳能为主导的可再生能源相比，它具有优势，可为公用事业提供稳定，稳定的清洁能源，可以克服间歇性天气条件对可再生能源的影响。最近在美国西部发生的浓烟刷火表明，太阳能的脆弱性需要晴朗，晴朗的天空才能最大程度地产生能量。

竞争者之一是密集等离子体聚焦（DPF），它是由LPPFusion开发的，LPPFusion是总部位于新泽西州Middlesex的Lawrenceville Plasma Physics，Inc.公司。它可能是NASA晶格限制方法的直接竞争对手，并且也有望实现融合到商业水平的更快，经济上可行的策略。

ITER和其他反应堆项目已在利用DPF所需的大规模实验设施。这将带走昂贵的系统，例如超高功率激光器和微波发生器，粒子束，巨型超导磁体系统以及其他先进技术。走这条路还意味着测试阶段将比新的创新技术可能提供的时间更长。

融合开发的成本很高。迄今为止，Frances ITER的费用估计已超过400亿美元。

NASA对核聚变的兴趣与它通过商业伙伴联盟前往火星和其他星球的未来战略有关。核能可能是比火箭燃料提供更大功率和效率的能源。该机构还对在行星和小行星上进行开采和测试操作以提取水，金属和矿物感兴趣。

核聚变可能会成为能源来源，与诸如SpaceX，波音和Blue Origin等合作伙伴一起，为NASA开拓更大的太空探索潜力。作者John LeSage为Oilprice.com

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