澳大利亚通过激光触发氢和硼的核聚变反应技术得以实现

3月16日消息，澳大利亚科学家今年2月宣布了通过激光驱动核反应堆获得聚变能的惊人技术。从新南威尔士大学分离出来的初创公司HB11，本月已经在美国、中国和日本相继成功申请并获得了专利。该公司称，该技术与早期方法不同而且完全安全。这种技术据称不需要放射性燃料，它使用激光来触发氢和硼的核聚变反应。

新南威尔士大学悉尼荣誉教授海因里希·霍拉开发了该项技术。霍拉教授表示HB11能源公司的概念与其他实验性融合项目截然不同。这是他在新南威尔士州大学对激光-磞聚变方法进行了40多年研究后获得的开创性成果。

目前多个国家授予的专利意味着HB11能源公司的技术获得初步认可，下一步该公司即将进入募资阶段，筹建澳大利亚第一个商业聚变能源公司，也是世界上唯一一个专注于使用激光进行安全的氢硼反应技术的公司。

大多数聚变研究组采用的首选聚变方法是将氘氚燃料加热到远高于太阳温度的水平，大约接近1500万摄氏度。HB11的氢-硼聚变方法并不会对燃料加热，而是使用两个强大的激光器实现的，通过激光脉冲施加精确的非线性力将原子核核压缩在一起。它可以使氢加速到与硼发生碰撞的程度从而开始反应。

HB11能源公司总经理沃伦麦肯齐博士解释说，您可以说我们正在将氢用作飞镖，并希望击中硼，如果击中硼，我们就可以开始聚变反应。HB11的方法比使用热量接近聚变的设计“更精确”，因为在那些反应堆中，所有东西都被加热了目的是发生碰撞。当幸运的氢与硼粒子融合时，反应会释放出氦原子，氦原子缺少电子意味着它们带正电。这个装置收集的就是这种电荷。

霍拉的反应堆设计看上去很简单：一个很大程度上的空金属球体，中心放置一个中等大小的HB11燃料芯块，两个激光器的不同侧面都有小孔。一束激光为等离子体建立磁场，另一束激光触发了“雪崩”聚变连锁反应。反应产生的α粒子会产生电流，几乎可以直接导入现有的电网，而不需要热交换器或蒸汽涡轮发电机。

其他大多数能源生产，如煤炭、天然气和核能，是依靠加热液体来驱动涡轮机的。相比之下，霍拉教授解释说，氢硼聚变产生的能量直接转化为电能，使得更小、更简单的发电机成为可能。霍拉教授表示，清洁和绝对安全的反应堆可以放置在人口密集的地区，而且不会存在像核裂变反应堆那样发生灾难性熔毁的可能性。

HB11能源公司的氢硼聚变所需的双激光技术最近才得以实现，这要归功于获得2018年诺贝尔物理学奖的激光技术的进步。2018年，三位科学家凭借数十年来的old脉冲激光技术获得了诺贝尔物理学奖，其中包括自玛丽·居里夫人之后的首位女性获奖者。

HB11能源公司总经理沃伦麦肯齐博士表示，通过实验和模拟测量激光引发的链反应，在热平衡条件下可产生比预期高出十亿倍的反应速率。他表示，该公司实现“净能量增益”目标的可能性大大高于其他公司。

麦肯齐博士说：“HB11能源公司的方法可能是到2050年实现极低碳排放的唯一途径。由于我们没有试图将燃料加热到不可思议的高温，我们巧妙规避了半个多世纪以来阻碍聚变能发展的所有科学挑战，这意味着我们的开发路线图将比其他任何聚变方式都要快得多，也便宜得多”。

事实上在核能发展中，没有哪项研究是快速商用的。但是如果这个反应堆真地按照科学家所说的那样工作，它可能会改变一切。

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