MIT证明高温超导提可将核聚变装置成本压缩数十倍

近日，MIT的一个研究团队在IEEE Transactions on Applied Superconductivity杂志上发表了六篇论文，展示了他们在高温超导磁体技术上的重大突破，这一技术有望对核聚变能源的未来开发带来革命性的影响。

这项新技术的核心在于一种名为稀土氧化铜钡（REBCO）的高温超导材料的使用，这种材料使得核聚变装置所需的超导磁体体积和成本能够大幅减小。传统的超导磁体体积庞大且成本高昂，严重制约了核聚变能源的商业化进程。而MIT的这项技术，据称能够使得核聚变装置托卡马克的体积和成本缩减40倍。

在 MIT 等离子体科学与聚变中心，新型磁体实现了 20 特斯拉的磁场强度（来源：MIT）

其中一项值得注意的创新是在新型磁体的设计中，研究团队去除了超导带周围通常需要的绝缘层。传统上，超导磁体像电线一样，需要绝缘层防止短路。然而，研究团队发现，通过特定的设计，即使在没有绝缘层的情况下也能高效率地维持电流，这一发现大大简化了制造过程。

大口径、全尺寸高温超导磁体（来源：MIT）

早在2021年MIT的研究团队与美国核聚变能源初创公司Commonwealth Fusion Systems（CFS）合作，基于新型高温超导磁体共同开发了名为SPARC的紧凑型核聚变装置。SPARC的设计目标是证明核聚变能源作为电力来源的可行性。该装置规模适中，但具有更强大的磁场，这使其有望在较小的装置中实现高效率的核聚变反应。

为了验证这种新型磁铁的可靠性，项目团队进行了严格的测试。其中包括将设备置于极端条件下，如完全切断输入电源，以模拟可能的紧急情况。这些测试不仅证明了磁体的稳定性，还为进一步优化设计提供了宝贵的数据。

MIT的这项突破性研究开启了核聚变能源研究的新篇章。通过减小核聚变装置的体积和成本，核聚变能源离商业化又近了一步。随着技术的不断进步和优化，人类距离实现清洁、可持续能源的梦想也将越来越近。未来，SPARC项目和类似的核聚变能源研究有望为全球能源市场带来革命性的变化。尽管挑战依然存在，但这一技术的进步令人充满希望，有望在不久的将来实现核聚变能源的商业化，为全球能源危机提供一个可行的解决方案。