又一种新的“人造太阳”核聚变装置曝光了！

目前正在研发的核聚变发电主要有两种方式。

一种是托卡马克装置，利用强大的磁场约束高温等离子体，创造类似于太阳内部的环境，实现氘氚核聚变。

一种是美国的国家点火装置，利用强大的激光从周围轰击聚变材料，使其内爆产生高温高压来点燃氢聚变，更像是太阳内部正在发生的情形。

但国家点火装置主要用来模拟核爆，托卡马克才是专门研究核聚变发电，产生清洁能源的，预计可能在2040年代左右得到应用。

不过最近，英国一家初创公司第一光聚变（FLF，First Light Fusion）曝光了其新的“人造太阳”设计方案，并开始进行测试，预测其将在2030年代的某个时候，开始商业化核聚变能源生产。

你可能已莫名惊诧了，初创公司？核聚变？2030年代发电？这是什么技术，真的有这么牛吗？

FLF的人造太阳受一种叫平克佛洛伊德合鼓虾的鼓虾启发，类似于美国国家点火装置，但不是用激光，而是用火药。

平克佛洛伊德合鼓虾是2017年在巴拿马太平洋沿岸发现的，拥有一只巨大的粉红色螯肢，螯肢高速闭合时，可以产生高压空化泡，发出210分贝震耳欲聋的声音，爆炸气泡的温度可达4400℃，已接近太阳表面的温度，并发出明亮的闪光。

FLF公司是剑桥大学的衍生公司，该公司耗资110万英镑，设计制造了一种长达21米的轨道炮BFG，用3公斤火药的爆炸来推动一个活塞，将炮管里的氢气压入锥形腔，并通过一个小孔向真空室射出一枚速度高达6.9公里/秒的弹丸，击中中间落下的约1毫米的核聚变芯料，让材料瞬间内爆，从而点燃氘氚聚变。

该公司声称在4月份已实现了核聚变，弹丸击中目标时的冲击压力约为100吉帕，特殊设计的核芯料块可将压力放大到1太帕，内爆时则可以达到100太帕的巨大压力，相当于10亿倍地球大气压。在这个过程中，燃料芯块瞬间被压缩到100微米，从而引发核聚变反应，热量被转移到围绕内部反应室流动的液体中，产生537℃（1000华氏度）的高温来发电。

根据FLF公司CEO尼克·霍克的说法，这个过程每90秒重复一次，每次释放的能量和一桶石油差不多，相当于化学反应的100万倍。如果是这样的话，倒像是一个内燃机，通过脉冲式的点火来不断引发核聚变，然后液体壁可以吸收热量和中子，不用整个系统维持上亿度的核聚变高温。

火药轨道炮BFG只是第一步，该公司正在开发下一代电磁轨道炮M3，利用庞大的电容器将弹丸加速到每秒 20 公里，从而提高撞击速度，更容易触发聚变反应。

霍克表示，该公司已经实现了核聚变，正在建造一个商业试点核电站，成本约10亿美元，到2030年代可以生产约150兆瓦的电力。其商业核电站的输出功率最终将达到744兆瓦，略低于现在典型的裂变核电站，但不会有反应堆融化的风险。

看起来似乎很简单，这让托卡马克情何以堪？一个是用巨大的磁场约束上亿度的高温等离子体来维持聚变反应，制造一个人造太阳；一个是90秒点燃一次核聚变，用小太阳烧水发电，相当于一台核聚变发动机，如果真的可行的话，托卡马克的方向是不是走错了呢？

参考：

Newsweek：Gigantic, 70-Foot Nuclear Fusion Gun Could Change the World