如何在20年内将美国整个核废料焚化

大规模融合工作已经花费了数十亿美元，例如利弗莫尔的国家点火设施或法国的ITER。但是，如果在中期，聚变的最佳用途是燃烧裂变反应堆中不可回收的核废料，也许规模较小，成本更低的方法会更好吗？诸如Bussard IEC融合，Focus Fusion，General Fusion，Tri Alpha等小型工作是最受情感青睐的，因为它们是预算相对较小的小组的工作。他们的反应堆足够小，可以在工厂大量生产。也许有一天它们甚至可以提供深空融合火箭推进系统的心脏。

Helion碰撞等离子体

无论如何，科学家和工程师团队将尽力而为。快速浏览一下位于华盛顿州雷德蒙德的Helion Energy的核聚变项目：

Helion是少数几个融合初创公司之一，例如加利福尼亚州Foothill Ranch的Tri Alpha Energy和不列颠哥伦比亚省温哥华的General Fusion，它们都在努力实现与大型政府同行相同的宏伟目标：通过证明改造全球能源格局融合能力是可行的。一些具有前瞻性的风险投资公司提供了资金，使它们起步。例如，Tri Alpha已从包括高盛（Goldman Sachs）和沃尔坎资本（Vulcan Capital）在内的各种知名公司那里吸引了超过5,000万美元的资金。

Helion的技术由MSNW开发，耗资约500万美元，MSNW是华盛顿大学研究副教授John Slough所拥有的公司。为了看到反应堆的完整零件，斯劳称其为聚变引擎，我在距Helion总部仅数分钟车程的一幢工业建筑中与他会面，然后经过会议桌，走进装满巨型金属零件的房间。

在26英尺长的原型机内部，两个等离子体-含有氢同位素的热离子化气体云-相互碰撞。云在燃烧室内碰撞，合并为一个实体。围绕腔室的电磁体越来越紧密地挤压等离子体，从而创造了聚变所需的高温和高压条件，这是MSNW于2008年首次通过的里程碑。斯劳说，“这个主意是要使白血浆中产生的能量在短时间内超过其所吸收的能量，而白发和现代爱因斯坦的外表有些凌乱。”

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………。在Helion的反应堆中，在等离子体内部流动的电流使从外部施加的磁场的方向反向；新的封闭场可有效限制等离子体。华盛顿大学的物理学家理查德·米尔罗伊（Richard Milroy）说：“与托卡马克和NIF相比，Helion的反应堆相对紧凑且成本低廉。”“公用事业不需要为第一个测试反应堆投资数十亿美元，看看情况是否会解决。”另外，他说，等离子体形成区域与Helion反应堆中的燃烧室是分开的，因此其昂贵的组件可能会持续更长的时间。

...虽然Helion的反应堆比ITER或NIF的反应堆简单得多，但它的功能还不够强大，无法对公用事业有用。斯劳说，他的团队将需要增加反应堆磁场的大小，并提高加速度，以使等离子碰撞到彼此时的传播速度大约是它们的两倍。这些改进将需要至少1500万至2,000万美元的开发成本，而Helion目前没有这笔钱。即使资金到位，也无法保证反应堆在按比例放大时能够按预期工作，或者长期稳定运行。

……至少在短期内，……融合可能是最有用的手段，可以摧毁核裂变带来的浪费。德克萨斯大学物理学家Swadesh Mahajan和他的同事正在开发一种混合聚变裂变反应堆，该反应堆将聚变过程中产生的中子分流到燃烧核废料作为燃料的裂变层中。Mahajan说：“通过聚变生产能源充其量是一个非常长期的项目，但是通过这种中介，我们可以对能源行业有所帮助。”

NIF预计的LIFE电厂也将设计为燃烧废物，并且Helion正在考虑对其反应堆进行改造，以尽早从公用事业获得收益。从技术的角度来看，这比使用聚变来产生能量要容易得多，因为实现收支平衡不是必需的，它可能有助于解决一个长期存在的问题。利用桑迪亚国家实验室的数据，Helion计算出50种核聚变引擎可以在20年内焚化整个美国的核废料库存。_下午

仅为了能够安全处置不可回收的核废料（以及任何其他有毒废料），研发工作和费用便是值得的。但是，如果任何一个小型聚变项目实际上成功地通过聚变安全且可持续地产生大规模电力，世界将在一夜之间发生变化。

通过。阿尔·芬