Acceleron 正在開(kāi)發(fā)一種比典型聚變實(shí)驗(yàn)采用更低溫度的聚變方法。

加速融合

隨著全球能源需求的不斷增長(zhǎng)，公共機(jī)構(gòu)和私營(yíng)公司都加大了對(duì)核聚變的投入。

該領(lǐng)域最新的頭條新聞是 Acceleron Fusion，這是一家致力于研究介子催化聚變能源的初創(chuàng)公司。這家聚變能源公司最近獲得了 2400 萬(wàn)美元的資金，用于開(kāi)發(fā)一種革命性的清潔能源生產(chǎn)方法。

本輪融資是在 Acceleron 于 10 月份實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)重大技術(shù)里程碑之后進(jìn)行的。

該公司使用高壓縮氘氚 (DT) 燃料進(jìn)行了超過(guò) 100 小時(shí)的測(cè)試后，成功使其實(shí)驗(yàn)性聚變反應(yīng)堆連續(xù)運(yùn)行了 28 小時(shí)。

這一成果標(biāo)志著在證明介子催化聚變作為清潔、豐富能源的可行性方面取得了重大進(jìn)展。

介子催化聚變提供了一種不同的方法

Acceleron Fusion 走的道路與許多致力于聚變能源的其他公司不同。

他們沒(méi)有使用聚變實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的極高溫度。相反，Acceleron 正在開(kāi)發(fā)一種使用較低溫度的方法。這種方法使用一種稱為 μ 子的特殊粒子。

介子與電子相似，但質(zhì)量大約是電子的 200 倍。質(zhì)子與中子碰撞時(shí)會(huì)產(chǎn)生介子，形成名為介子的粒子，介子隨后衰變?yōu)榻樽印?/p>

可以通過(guò)將粒子加速器中的離子束發(fā)射到通常由碳或金屬制成的目標(biāo)來(lái)人工產(chǎn)生μ子。

當(dāng)一束μ子束被導(dǎo)向高度壓縮的氘和氚顆粒(常見(jiàn)的聚變?nèi)剂?時(shí)，μ子會(huì)以比傳統(tǒng)聚變反應(yīng)堆所需溫度低得多的溫度促進(jìn)聚變反應(yīng)。這正是 Acceleron 想要利用的。

Acceleron 繞過(guò)了高溫要求

傳統(tǒng)的核聚變方法，如磁約束和慣性約束，需要巨大的熱量來(lái)產(chǎn)生等離子體。然后必須用強(qiáng)大的磁鐵或激光來(lái)控制等離子體，而這既復(fù)雜又耗能。

Acceleron 的技術(shù)通過(guò)在低于 1,000°C 的溫度下運(yùn)行來(lái)繞過(guò)這些要求。這種“較低”溫度運(yùn)行可能在效率和安全性方面帶來(lái)顯著優(yōu)勢(shì)。

該公司在一份新聞稿中解釋道：“傳統(tǒng)的核聚變機(jī)器需要 1 億攝氏度的極端溫度。Acceleron的技術(shù)使用 μ 子(重亞原子粒子)在 1,000 攝氏度以下的溫度下實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)。”

然而，介子催化聚變面臨著獨(dú)特的挑戰(zhàn)。用于產(chǎn)生介子的粒子加速器消耗大量能源。

該公司強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“20 世紀(jì) 80 年代中期，全球有多個(gè)研究小組證明了每個(gè)μ子可以發(fā)生超過(guò) 100 次聚變反應(yīng)，這提高了該過(guò)程可用于產(chǎn)生能量的可能性。”

“然而，當(dāng)時(shí)的計(jì)算得出的結(jié)論是，為μ子源供電所需的能量要比聚變所釋放的能量要多。”

為了實(shí)現(xiàn)凈能量增益，每個(gè)μ子必須催化許多聚變反應(yīng)。此外，μ子壽命很短，僅需 2.2 微秒即可衰變。大約 1% 的時(shí)間里，它們會(huì)粘附在聚變過(guò)程中產(chǎn)生的其他粒子上，變得無(wú)法使用。

美國(guó)公司致力于克服技術(shù)挑戰(zhàn)

新聞稿稱：“Acceleron 正在開(kāi)發(fā)一種強(qiáng)烈、高效的μ子源，以產(chǎn)生μ子束，所用能量比現(xiàn)有設(shè)施少得多，并且正在開(kāi)發(fā)一種高密度聚變電池，使每個(gè)μ子都能催化大量的聚變反應(yīng)。”