據(jù)CNBC報(bào)道，日本學(xué)生島田大志自2000年開(kāi)始加州大學(xué)圣地亞哥分校研究生課程學(xué)習(xí)以來(lái)一直從事核聚變研究。他目前已經(jīng)是愛(ài)達(dá)荷州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室安全和氚應(yīng)用研究（STAR）設(shè)施的首席科學(xué)家，該實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)聯(lián)邦政府首屈一指的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室之一。
在他職業(yè)生涯的早期，核聚變經(jīng)常是笑話的對(duì)象，島田一直聽(tīng)別人說(shuō)“融合是未來(lái)的能量，永遠(yuǎn)是未來(lái)的能量”。
但情況正在改變。據(jù)核聚變行業(yè)貿(mào)易協(xié)會(huì)（Fusion Industry Association）稱，目前數(shù)十家初創(chuàng)企業(yè)籌得了近40億美元的私人資金。
美國(guó)能源部部長(zhǎng)Jennifer Granholm稱聚變能源是清潔能源的“圣杯”，有可能在不釋放任何溫室氣體的情況下提供幾乎無(wú)限的能源，也不會(huì)像核裂變那樣的持久放射性廢物。
有一大群新的年輕科學(xué)家從事核聚變研究工作。島田說(shuō)，“如果你和這些年輕人交談，他們相信核聚變會(huì)成功的。他們有非常積極、樂(lè)觀的心態(tài)”。島田和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在研究氚的管理，氚是許多聚變初創(chuàng)企業(yè)正在熱衷研究的燃料，希望成為聚變行業(yè)的基礎(chǔ)。
核聚變行業(yè)協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官Andrew Holland告訴CNBC：“作為政府核聚變商業(yè)化的大膽愿景的一部分，氚處理和生產(chǎn)將是他們科學(xué)研究的關(guān)鍵。”
當(dāng)兩個(gè)較輕的原子核被推在一起形成一個(gè)較重的原子核，可釋放大量能量時(shí)，就是核聚變反應(yīng)。太陽(yáng)就是這樣產(chǎn)生能量的，但控制地球上的聚變反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜而微妙的過(guò)程。在許多情況下，聚變反應(yīng)的燃料是氘和氚，它們都是氫的形式，是宇宙中最豐富的元素。氘非常常見(jiàn)，可以在海水中找到。如果在地球上大規(guī)模實(shí)現(xiàn)聚變，一加侖海水將有足夠的氘來(lái)制造多達(dá)300加侖的汽油。
然而，氚在地球上并不常見(jiàn)，必須人工生產(chǎn)。島田和他的研究團(tuán)隊(duì)在愛(ài)達(dá)荷州愛(ài)達(dá)荷瀑布以西55英里處有一個(gè)小型氚實(shí)驗(yàn)室，在那里研究如何生產(chǎn)同位素。目前美國(guó)使用的大部分氚來(lái)自加拿大國(guó)家核實(shí)驗(yàn)室。島田說(shuō)，“但我們真的不能依賴這些供應(yīng)，我們必須在運(yùn)行聚變反應(yīng)堆時(shí)制造氚。有足夠的氚來(lái)支持試點(diǎn)聚變項(xiàng)目和研究，但將其商業(yè)化需要數(shù)百座反應(yīng)堆。這就是為什么我們現(xiàn)在必須投資于氚燃料循環(huán)技術(shù)來(lái)制造和回收氚。
氚具有放射性，但與核裂變反應(yīng)堆的燃料不同，氚的放射性衰變采取弱β發(fā)射體的形式。這種類型的輻射可以被幾厘米的水所阻擋。氚的半衰期或半衰期或半放射性物質(zhì)衰變所需的時(shí)間約為12年，當(dāng)它衰變時(shí)，釋放的產(chǎn)品是氦，而氦不具放射性。相比之下，核裂變反應(yīng)將鈾分裂成碘、銫、鍶、氙和鋇等元素，這些元素本身具有放射性，半衰期從幾天到數(shù)萬(wàn)年不等。
要發(fā)生聚變反應(yīng)，必須將燃料源加熱成等離子體，即物質(zhì)的第四種狀態(tài)。島田說(shuō)，這些反應(yīng)發(fā)生在異常高的溫度下，高達(dá)1億度，這可能會(huì)影響氚進(jìn)入容納等離子體的材料的數(shù)量和速度。
大多數(shù)聚變反應(yīng)容器由一種特殊的不銹鋼制成，內(nèi)部有一層薄薄的鎢，選擇鎢是因?yàn)樗谠刂芷诒碇兴性刂械碾叭芙舛茸畹?。雖然愛(ài)達(dá)荷州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在研究氚的特性，為蓬勃發(fā)展的核聚變行業(yè)制定安全標(biāo)準(zhǔn)，但其核廢料的問(wèn)題比今天的核裂變反應(yīng)堆小得多。40多年來(lái)，美國(guó)聯(lián)邦政府一直在研究如何建立一個(gè)基于裂變的廢物的永久存儲(chǔ)庫(kù)，但尚未找到解決方案。但核聚變不會(huì)產(chǎn)生任何長(zhǎng)壽命的放射性核廢料，這是聚變反應(yīng)堆相對(duì)于裂變反應(yīng)堆的優(yōu)勢(shì)之一。
在他職業(yè)生涯的早期，核聚變經(jīng)常是笑話的對(duì)象，島田一直聽(tīng)別人說(shuō)“融合是未來(lái)的能量，永遠(yuǎn)是未來(lái)的能量”。
但情況正在改變。據(jù)核聚變行業(yè)貿(mào)易協(xié)會(huì)（Fusion Industry Association）稱，目前數(shù)十家初創(chuàng)企業(yè)籌得了近40億美元的私人資金。
美國(guó)能源部部長(zhǎng)Jennifer Granholm稱聚變能源是清潔能源的“圣杯”，有可能在不釋放任何溫室氣體的情況下提供幾乎無(wú)限的能源，也不會(huì)像核裂變那樣的持久放射性廢物。
有一大群新的年輕科學(xué)家從事核聚變研究工作。島田說(shuō)，“如果你和這些年輕人交談，他們相信核聚變會(huì)成功的。他們有非常積極、樂(lè)觀的心態(tài)”。島田和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在研究氚的管理，氚是許多聚變初創(chuàng)企業(yè)正在熱衷研究的燃料，希望成為聚變行業(yè)的基礎(chǔ)。
核聚變行業(yè)協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官Andrew Holland告訴CNBC：“作為政府核聚變商業(yè)化的大膽愿景的一部分，氚處理和生產(chǎn)將是他們科學(xué)研究的關(guān)鍵。”
當(dāng)兩個(gè)較輕的原子核被推在一起形成一個(gè)較重的原子核，可釋放大量能量時(shí)，就是核聚變反應(yīng)。太陽(yáng)就是這樣產(chǎn)生能量的，但控制地球上的聚變反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜而微妙的過(guò)程。在許多情況下，聚變反應(yīng)的燃料是氘和氚，它們都是氫的形式，是宇宙中最豐富的元素。氘非常常見(jiàn)，可以在海水中找到。如果在地球上大規(guī)模實(shí)現(xiàn)聚變，一加侖海水將有足夠的氘來(lái)制造多達(dá)300加侖的汽油。
然而，氚在地球上并不常見(jiàn)，必須人工生產(chǎn)。島田和他的研究團(tuán)隊(duì)在愛(ài)達(dá)荷州愛(ài)達(dá)荷瀑布以西55英里處有一個(gè)小型氚實(shí)驗(yàn)室，在那里研究如何生產(chǎn)同位素。目前美國(guó)使用的大部分氚來(lái)自加拿大國(guó)家核實(shí)驗(yàn)室。島田說(shuō)，“但我們真的不能依賴這些供應(yīng)，我們必須在運(yùn)行聚變反應(yīng)堆時(shí)制造氚。有足夠的氚來(lái)支持試點(diǎn)聚變項(xiàng)目和研究，但將其商業(yè)化需要數(shù)百座反應(yīng)堆。這就是為什么我們現(xiàn)在必須投資于氚燃料循環(huán)技術(shù)來(lái)制造和回收氚。
氚具有放射性，但與核裂變反應(yīng)堆的燃料不同，氚的放射性衰變采取弱β發(fā)射體的形式。這種類型的輻射可以被幾厘米的水所阻擋。氚的半衰期或半衰期或半放射性物質(zhì)衰變所需的時(shí)間約為12年，當(dāng)它衰變時(shí)，釋放的產(chǎn)品是氦，而氦不具放射性。相比之下，核裂變反應(yīng)將鈾分裂成碘、銫、鍶、氙和鋇等元素，這些元素本身具有放射性，半衰期從幾天到數(shù)萬(wàn)年不等。
要發(fā)生聚變反應(yīng)，必須將燃料源加熱成等離子體，即物質(zhì)的第四種狀態(tài)。島田說(shuō)，這些反應(yīng)發(fā)生在異常高的溫度下，高達(dá)1億度，這可能會(huì)影響氚進(jìn)入容納等離子體的材料的數(shù)量和速度。
大多數(shù)聚變反應(yīng)容器由一種特殊的不銹鋼制成，內(nèi)部有一層薄薄的鎢，選擇鎢是因?yàn)樗谠刂芷诒碇兴性刂械碾叭芙舛茸畹?。雖然愛(ài)達(dá)荷州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在研究氚的特性，為蓬勃發(fā)展的核聚變行業(yè)制定安全標(biāo)準(zhǔn)，但其核廢料的問(wèn)題比今天的核裂變反應(yīng)堆小得多。40多年來(lái)，美國(guó)聯(lián)邦政府一直在研究如何建立一個(gè)基于裂變的廢物的永久存儲(chǔ)庫(kù)，但尚未找到解決方案。但核聚變不會(huì)產(chǎn)生任何長(zhǎng)壽命的放射性核廢料，這是聚變反應(yīng)堆相對(duì)于裂變反應(yīng)堆的優(yōu)勢(shì)之一。
