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核聚變，這一被譽為終極清潔能源的技術，正逐步從理論走向現實。與化石燃料和可再生能源不同，核聚變通過模仿太陽發電過程，利用氫原子聚變產生電力，不僅潛力巨大，而且幾乎不產生有害排放或長期放射性廢物。然而，由于維持自持反應所需的高溫和高壓帶來的技術挑戰，核聚變一直未能實現商業化。不過，隨著私營部門投資和研究的最新突破，這一進程正在加速。其中，總部位于華盛頓的Helion Energy走在了這場革命的最前沿。Helion Energy制定了雄心勃勃的目...

近日，美國能源部 (DOE) 宣布為聚變創新研究引擎(FIRE)合作組織中的六個項目提供1.07億美元資金，同時，幾家私人資助的聚變公司也已完成基于里程碑的聚變開發計劃(里程碑計劃)的早期關鍵路徑科學和技術(S&T)里程碑。這兩個計劃均由DOE科學辦公室的聚變能源科學(FES)計劃管理，是美國加速實現商業聚變能源戰略的基石。美國能源部副部長戴維·特克表示，這些計劃的啟動是實現美國商業聚變能源十年愿景的關鍵步驟。通過與國家實驗室、大學和私營...

埃隆·馬斯克計劃向迪拜一所科學研究所投資10億美元，專注于核聚變等前沿領域的研究。在阿聯酋訪問期間，埃羅爾·馬斯克接受采訪時表示，這所馬斯克研究所將深入研究重力、核聚變等前沿課題，同時努力留住該地區頂尖人才，以應對全球人才流失的挑戰。埃羅爾表示，迪拜作為世界的中心之一，他們希望在這里建立一所科學院，為杰出思想家提供研究核聚變等前沿技術的機會。自SpaceX發射以來，馬斯克父子一直在探討建立該研究所的構想，近年來，隨著對核聚變等...

一、聚變：重塑能源格局的關鍵力量在全球能源需求日益增長，傳統化石能源逐漸枯竭，環境污染問題愈發嚴峻的當下，能源轉型迫在眉睫，核聚變作為一種幾乎取之不盡、用之不竭的清潔能源，無疑承載著人類實現可持續發展的希望。核聚變的原理基于愛因斯坦著名的質能方程E=mc² ，簡單來說，是兩個輕原子核，如氫的同位素氘和氚，在極端條件下聚合成一個重原子核的過程。在這個過程中，會有質量虧損，根據質能公式，虧損的質量會轉化為巨大的能量釋放出來。而...

小環徑比球形托卡馬克(SMART)裝置首次成功產生了托卡馬克等離子體。這一進展使通過受控核聚變反應實現可持續、清潔且幾乎無限的能源又近了一步。該研究成果已于近日發表在新一期《核聚變》雜志上。SMART是由西班牙塞維利亞大學等離子體科學與聚變技術實驗室設計、建造和運營的最先進的實驗裝置。靈活的造型使SMART成為全球獨一無二的球形托卡馬克。該項目有望推動基于球形托卡馬克的緊湊型聚變發電廠的發展。項目研究員表示，SMART能...

俄羅斯科學家在熱核反應堆材料生產方面取得重要進展。NUST MISIS與JSC NIIEFA的專家攜手，開發出一種新技術，專門用于生產熱核反應堆中面對等離子體的關鍵組件材料。這些組件在極端環境下工作，需承受高溫及氫同位素暴露等嚴苛條件，對材料性能要求極高。新技術結合了增材制造(3D打印)與經典方法，成功制造出具有改進特性的鎢和銅雙金屬復合材料。通過選擇性激光熔化技術(一種3D金屬打印方法)，科學家們首先制造出鎢多孔結構，隨后在高溫下將銅注...

全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)1月20日獲得重大成果，首次實現1億攝氏度1066秒穩態長脈沖高約束模等離子體運行，再次創造了托卡馬克裝置新的世界紀錄。EAST裝置俗稱中國人造太陽，其目的是模擬太陽內部的核聚變，在地球上通過可控的核聚變過程釋放大量能量。千秒量級，是聚變反應實現穩定的重要基礎。但運行時間越長，約束等離子體的難度就越高。此次實驗超越千秒，意味著人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆運行所需的條件，這對未來聚變堆...

英國原子能管理局(UKAEA)的LIBRTI(鋰增殖氚創新)計劃近日宣布了一系列重大舉措，旨在加速聚變能源的發展。作為更廣泛的聚變未來計劃的一部分，耗資2億英鎊(約2.44億美元)的LIBRTI計劃致力于開拓聚變燃料的進步，并通過國際合作提升整個行業的能力。為了應對聚變反應中氚供應稀缺的挑戰，LIBRTI計劃訂購了關鍵設備——一個中子源。該中子源將成為在英國牛津郡卡勒姆校區建造的首個試驗臺設施的支柱，由美國威斯康星州簡斯維爾的SHINE Technolo...

12月29日，Interesting Engineering報道了關于洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory，LANL)的最新研究，LANL的研究人員正在探索一種新的方法來緩解聚變能開發中的關鍵挑戰，即失控電子對聚變反應堆安全運行的有害影響。失控電子的危害聚變反應堆通過將較輕的原子核融合成一個較重的原子核來提取巨大的能量，洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)在新聞發布會上說。為了實現這一點，科學家們需要創造一個超熱的等離子體，這是一種電子...

洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)的研究人員正在探索一種創新方法，以緩解聚變能源開發中的關鍵挑戰——失控電子的有害影響。聚變反應堆通過將較輕的原子核聚變成較重的原子核來提取巨大能量，但在這一過程中，過熱等離子體(溫度超過1.5億攝氏度)的不穩定性會導致電子失控，逃離磁場并與反應堆壁相撞，造成潛在損害。為了應對這一挑戰，洛斯阿拉莫斯的核聚變專家邁克爾·萊夫利(Michael Lively)提出了使用鎢霰彈槍的解決方案。該方法通過向反應堆...

麻省理工學院衍生公司Commonwealth Fusion Systems (CFS)宣布計劃在弗吉尼亞州切斯特菲爾德縣建造世界上第一座電網級聚變發電廠。該公司的創始人于 2012 年在麻省理工學院的一間教室里首次構思了他們的方法。CFS 目前正在將麻省理工學院研究實驗室開發的一套先進技術商業化。這座名為 ARC 的新聚變發電廠預計將于 2030 年代初投入使用，并產生約 400 兆瓦的清潔、無碳電力——足以為大型工業場所或約 150,000 戶家庭供電。該電廠將通...

加拿大首屈一指的核科學技術組織加拿大核實驗室 (CNL)與卡爾斯魯厄理工學院 (KIT) 簽署協議，開展與聚變、材料特性和氫科學技術相關的合作研究。該協議旨在通過共同的科學使命來解決清潔能源和環境科學領域的國家優先事項，并作為一個框架，各國研究機構可借此在共同感興趣的領域開展合作，利用各自的資源、設施和專業知識。根據協議條款，雙方將在氚分析、氚屏障和表面分析、氚燃料循環優化、輻照材料特性和冶金以及氫安全等領域探索合作研...

近日，美國能源部、英國能源安全部及Net Zero與托卡馬克能源公司宣布了一項耗資5200萬美元的合作計劃，旨在升級ST40聚變設施。該計劃為期五年，三方將平等分擔資金，共同推進核聚變研究，為未來聚變發電廠的開發奠定基礎。此次升級的核心任務是在ST40聚變設施的內壁涂上鋰元素，以實現更好的約束條件，延長核聚變反應時間。托卡馬克能源公司表示，核聚變需要粒子足夠熱、足夠致密，并能長時間保持熱量以釋放凈能量。鋰涂層的加入將有望滿足這些條件，為...

11月29日，國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃的包層屏蔽模塊全球首發儀式在東方電氣集團所屬東方重機舉行，首批48件包層屏蔽模塊以水陸聯運方式發往法國，兌現國際承諾。ITER計劃被稱為全球最大的人造太陽，由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同實施，位于法國卡達拉舍，將模擬太陽內部的核聚變過程，探索聚變能發電的科學和工程技術可行性。作為新質生產力的重要一環，可控核聚變具有無限、經濟、可計劃、清潔、安全等諸多優點，是解決能源及...

韓國科技部周五宣布，韓國已完成國際熱核實驗反應堆(ITER)項目中真空容器部件的生產。ITER項目旨在實現發電廠規模的聚變發電，其中托卡馬克裝置是核心設備，其運行原理與太陽能相同，旨在驗證聚變作為大規模無碳能源的可行性。韓國作為ITER項目聯盟的成員，與其他國家包括歐盟、美國、俄羅斯、中國、日本和印度共同參與該項目。由于歐盟生產延遲，韓國除了原計劃的兩個真空容器外，又額外生產了兩個。這些真空容器是ITER的核心設備，為等離子體創造...