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在接下来的十年中的某些时候，许多科学家和科幻小说家数十年来的梦想可能会实现。麻省理工学院的研究人员和麻省理工学院的一家初创公司正在开展核聚变实验，他们相当确定地将实现其创造一个热燃烧等离子体的目标，从而首次产生聚变能，而不是产生聚变能所消耗的能量聚变能。
长期以来，核聚变一直被认为是零排放无副产品能源生产的答案。但是，由于与可能发生该过程的环境相关的挑战，尚未有人破解核聚变规则。
聚变是加热太阳和所有其他恒星的自然过程，其中氢原子等轻原子聚集成氦等重元素会产生大量能量。
尽管长期以来人们一直公认这种能源生产方式完全不含碳和副产品，并且地球上氢的来源原子非常丰富，但在地球上复制聚变能发电一直是一个挑战。那是因为这种融合需要在产生热等离子体的极高温度下进行，并且因为研究人员一直在努力从那些等离子体中获得比运行它们所需的能量更多的能量。
麻省理工学院和新兴的联邦融合系统（CFS）目前正在努力开发下一代融合研究实验，称为SPARC，作为实际无排放电厂的前身。麻省理工学院和CFS研究人员认为，该实验将按计划进行，以创建和限制产生净聚变能的等离子体，他们在本周发表于《等离子体物理学》上的七项研究中说。
SPARC是一种紧凑的高场DT燃烧托卡马克，目前由MIT和CFS团队设计。实验的第二阶段将于2021年开始，并将持续四年。该团队说，这还将包括设备的构造和调试。
麻省理工学院等离子体科学与融合中心副主任马丁·格林瓦尔德（Martin Greenwald）表示，这项工作进展顺利，有望在2021年6月左右开始建设。
该时间表可能意味着该团队可以最早在2025年开始对SPARC进行实验，以产生热等离子体和净聚变能。
根据Greenwald的说法，一旦SPARC机器启动并运行，就可以获得关键信息，“将有助于为商业化的发电聚变设备铺平道路，其燃料-氢同位素，氘和tri的燃料几乎可以提供。无限的供应，”麻省理工学院说。
“结论之一是，事情仍在按计划进行。我们相信它会起作用。”格林瓦尔德说。
CFS的首席执行官Bob Mumgaard表示，该公司的工作和SPARC的文件对此发表了评论，CFS的首席执行官包括能源公司Equinor和Eni。
“这些具体的公开预测是，当我们构建SPARC时，该机器将产生净能量，甚至从等离子体产生高增益聚变。这是建设世界一直在等待数十年的聚变电站的必要条件。”
Mumgaard指出：“成熟的等离子体物理学，创新的磁体和缩小的尺寸相结合，为及时融合商业聚变能提供了新的可能性，从而为气候变化做出了贡献。”
SPARC实验可能是迈向商业核聚变能源的一步。但这不是唯一的这样的尝试-科学家数十年来一直在尝试通过聚变创造难以捉摸的净能源收益。
国际热核实验堆项目旨在证明在欧洲，中国，印度，日本，韩国，俄罗斯和美国之间进行合作，证明聚变动力在科学和技术上的可行性，现已准备进行机器组装。该项目将成为世界上最大的实验聚变设施，目标是在2025年实现首个等离子体。
美国宇航局正在努力克服核聚变中的温度挑战，并且最近公布了一种可以在室温下在金属晶格范围内产生聚变的新方法。
要使核聚变取得突破，科学家们还有很长的路要走，但是最近的进展可能会缩短商业化无碳和无放射性核聚变能源的时间表。
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