一家私营的核聚变公司在一座新反应堆中首次将氢等离子体加热到2700万华氏度(1500万摄氏度)，比太阳核心还要热。

 

总部位于英国的托卡马克能源公司表示，杏耀等离子体试验是其寻求成为世界上第一个利用核聚变发电的商业电力公司的里程碑，该公司有望在2030年前实现这一目标。

 

6月初，该公司宣布在其实验用的ST40聚变反应堆内创造出超热等离子体。

 

这次成功的测试是托卡马克能源公司迄今为止获得的最高等离子体温度，这意味着反应堆将在明年准备进行温度更高的等离子体测试，温度将超过1.8亿华氏度(1亿摄氏度)。

 

这将使ST40反应堆处于受控核聚变所需的工作温度之内;该公司计划在2025年之前再建一个反应堆，产生几兆瓦的核聚变能量。

 

“这真的很令人兴奋，”托卡马克能源公司的联合创始人大卫·金汉姆告诉Live Science。“很高兴看到数据通过，能够得到高温等离子体——可能超出了我们的预期。”[科学事实还是虚构?10个科幻概念的合理性]

 

托卡马克能源公司(Tokamak Energy)是几家私人投资的公司之一，它们正在竞相开发一种可以向电网供电的聚变反应堆，这可能比本世纪40年代中期还要早几年。到本世纪40年代中期，法国的ITER聚变反应堆项目甚至有望实现它的“第一个等离子体”。

 

在那之后的十年里，实验中的ITER反应堆可能还没有准备好进行持续的核聚变反应——即便如此，这种反应也不会被用来发电。

 

瓶中之星

 

氢与重元素氦的核聚变是使我们的太阳和其他恒星燃烧数十亿年的主要核反应——这就是为什么聚变反应堆有时被比作“罐子里的星星”。

 

核聚变也发生在威力强大的热核武器(也称氢弹)内，氢弹通过钚裂变装置将氢加热到聚变温度，从而产生比裂变弹强大数百或数千倍的爆炸。

 

地球上的受控聚变项目，如ITER和托卡马克(Tokamak)能源反应堆，也将融合氢燃料，但要比太阳内部的温度和压力低得多。

 

核聚变的支持者说，通过用相对少量的重氢同位素氘和氚(在普通海水中相对丰富)产生大量电能，核聚变可能会淘汰许多其他类型的发电方式。

 

“50公斤(110磅)。氚和33公斤[73磅]。金厄姆说，重氢燃料在任何时候都只有几克。

 

根据美国能源情报署(US energy Information Administration)的数据，这些能源足以为70多万户美国普通家庭提供电力。

 

现有的核裂变核电站发电时不会产生温室气体排放，但它们的燃料是铀和钚等放射性重元素，会产生高放射性废物，必须小心处理和储存。

 

根据ITER项目，理论上，聚变反应堆产生的放射性废料比裂变反应堆少得多，而它们相对较小的燃料需求意味着像切尔诺贝利灾难或福岛事故那样的核熔毁是不可能发生的。

 

然而，曾经是普林斯顿等离子体物理实验室物理学家的资深核聚变研究员丹尼尔·贾斯比(Daniel Jassby)警告说，ITER和其他拟议中的核聚变反应堆仍将产生大量的放射性废料。

 

核聚变之路

 

金厄姆说，托卡马克能源公司计划的ST40反应堆和未来的反应堆使用紧凑的托卡马克球形设计，一个几乎是圆形的真空室，而不是ITER反应堆使用的更宽的甜甜圈形状。

 

他说，一个关键的进步是使用高温超导磁体来产生防止超热等离子体破坏反应堆壁所需的强大磁场。