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可控核聚變MIFTI實作1500億個中子產量,助力生產可持續清潔能源

2024-02-15心靈

近期,在可控熱核聚變技術研發公司 MIFTI總裁兼首席科學家哈菲茲·拉赫曼(Hafiz Rahman)博士的領導下,該公司在位於美國加利福尼亞州聖萊安德羅的 L3 哈裏斯實驗室,展示了其核聚變技術的最新突破。

該公司憑借 1-MegaAmp 原型聚變發生器,實作了 1500 億個中子的產量,並能夠滿足所有先進的電腦程式碼預測。

據悉,該成果與世界上任何其他私營公司取得的成就相比,高出約一萬倍。

並且,根據MIFTI 的預測,該公司一直以來致力於研究的分階段直線箍縮裝置(英文名為 Z-pinch),將能夠比其他核聚變技術,更快地為全世界生產低成本、可持續的清潔能源。

(來源:AI 生成,圖文無關)

顯而易見,發現和推進與新能源相關的技術發展,是影響當下和未來人類可持續生存的關鍵因素。

在大多數人看來,風能、太陽能和水力發電等可持續能源,能夠在給人類提供所需能源時發揮重要作用。

這個看法毋庸置疑,但很多人卻忽視了一點,這些能源本身並不能滿足日益增長的人口和能源密集型生活方式的需求。

高能量密度、無限且清潔的能源,才是地球上的我們目前最理想的能源選擇。

從這一需求來看,核分裂能源似乎是一個很好的選擇,畢竟它的生產成本和其他能源相比有一定的競爭力,並且燃料的可用性也是無限的。

不過,遺憾的是,這種形式的核能,會產生大量壽命高達數萬甚至數十萬年的放射性成分。

因此,相關領域的科學家們都達成一種共識,即基於聚變的核能才是能夠克服未來可能發生的能源危機的最終解決方案。其中的原因有很多,包括燃料成本非常經濟、環境友好、安全性高、不受時間限制等。

事實上,早在半個世紀之前,科學家們已經透過氫彈的形式證實,地球上能夠產生核聚變能源。

但到目前為止,可控核聚變還未能實作可以滿足需求的持續凈能量增益。如果從技術層面上看,存在很多原因,大多數與反應裝置的具體選擇和實施反應的方法有關。

例如,基於磁約束或慣性約束來產生聚變能量的傳統方法,不僅過於昂貴,而且效率極低,理論上的增益大概在 1 至 5 的範圍。

而上面提到的分階段直線箍縮裝置核聚變技術,則很有希望產生大量的凈能量增益反應。

據介紹,直線箍縮裝置作為一種聚變裝置,可以讓極強的電流透過柱形放電管,進而使其中的等離子體在產生箍縮效應之後,受到壓縮和加熱,從而形成高密度的灼熱等離子體。

圖丨分階段直線箍縮裝置示意圖(來源:MIFTI官網)

在過去二十年中,來自美國加利福尼亞大學艾榮分校的科學家,一直在研究這項能透過中子產生大量能量的技術。

2008 年,他們創立了 MIFTI 公司,並透過計算建模、電腦模擬和實驗室實驗等方式,預測到分階段直線箍縮裝置,可以實作超過用於組裝反應的核能要求。

並且,他們還透過最先進的模擬預測發現,該技術的真實凈能量增益,有望達到 10 至 100 的範圍。

不僅如此,透過該技術產生的中子,還能以更低的成本生產放射性同位素。

如文章開頭所述,MIFTI 公司最近已透過實驗實作中子產額。這一突破已經與生產放射性同位素所需的中子數量(大約 1 萬億個)比較接近。

需要說明的是,放射性同位素可以在多個行業獲得套用,比如利用放射性物質或放射性藥物合成器來診斷和治療各種疾病,包括癌癥、心臟病和神經系統疾病等。

數據顯示,「預計在未來十年內,全球僅核醫學領域放射性同位素市場的估值,就將從 2023 年的 88.2 億美元,增至 2033 年底的 190.4 億美元。」

基於此,在目前成果的基礎上,MIFTI 公司計劃於 2024 年 2 月在 L3 哈裏斯實驗室開展下一輪測試,將使用比此前測試更高的功率,以及借助 Flash、Chicago、Hydra 等先進的電腦進行程式碼預測,以期實作低成本且豐富的放射性同位素的生產要求。

此外,目前 MIFTI 公司的聚變反應器為 4 兆安,而據該公司的高級模擬預測,如果將聚變反應器擴大到 10 兆安,應該能夠實作凈能量增益,以及醫院診斷癌癥所需的醫用同位素的商業化生產。

參考資料:

https://www.factmr.com/report/nuclear-medicine-radioisotopes-market

https://www.globenewswire.com/en/news-release/2024/01/22/2813047/0/en/US-Nuclear-Strategic-Investment-in-Fusion-Energy-Breakthrough-Targets-7-5-Billion-Medical-Radioisotope-Market-for-First-Use.html

https://miftec.com/index.html

https://it.finance.yahoo.com/news/us-nuclear-partner-mifti-reports-133000402.html?guccounter=1&guce_referrer=aHR0cHM6Ly93d3cuZ29vZ2xlLmNvbS8&guce_referrer_sig=AQAAAByrCjkMUkhkTD5w_0CcrEZmH9-s0sI8NEaLOCmCns7E6Kis1H0vnePskhKX7IoDTII75OcFvpkjHBLfhMCLruhqusDLihB4IAsLQmFqBNU9sMjQb-1MftT_laMHStrDIj4AkZeLti_Jz-wtTf8LD03VoA3XQsUfe99fZIXpTnjF

https://stockdaymedia.com/featured-content/us-nuclear-strategic-investment-in-fusion-energy-breakthrough-targets-7-5-billion-medical-radioisotope-market-for-first-use/

排版:劉雅坤