60 多年来，科学家们一直梦想着一种清洁、取之不尽、用之不竭的能源。。 而他们还在做梦。
但由于马克斯·普朗克等离子体物理研究所的努力，专家们希望这种情况很快就会改变。 去年，经过 110 万个小时的施工，该研究所完成了世界上最大的同类核聚变机器，称为仿星器。
他们将这款 16 米（52 英尺）宽的机器称为 W7-X。 经过一年多的测试，工程师终于准备好首次启动这台价值 11 亿美元的机器，这可能会在本月底之前发生，科学报道。
核反应堆的黑马
仿星器在等离子体物理学界被称为核聚变反应堆的“黑马”，其建造难度是出了名的大。 下面的视频展示了 W7-X 的建造过程，历时 19 年才完成：
2003年至2007年间，该项目在建设过程中遭遇了一些重大建设挫折？ 包括其签约制造商之一倒闭？ 这几乎取消了整个努力。
只有少数仿星器被尝试过，完成的则更少。
相比之下，仿星器的更受欢迎的表亲——托卡马克——得到了更广泛的使用。 有超过三打全球范围内已投入运行的托卡马克装置，历史上已建造了 200 多个托卡马克装置。 这些机器更容易建造，并且过去已被证明比仿星器能更好地完成核反应堆的工作。
但托卡马克有一个重大缺陷，据报道 W7-X 不会受到影响，这表明德国最新的怪物机器可能会改变游戏规则。
核反应堆如何工作
平均托卡马克示意图。 请注意它的层数比仿星器少，而且磁线圈的形状也不同。 图片来源：Matthias W Hirsch 在维基百科上上传
任何类型的核反应堆成功的关键是产生、限制和控制一团过热物质，称为等离子体？ 温度超过 1 亿摄氏度（1.8 亿华氏度）的气体。
在如此高的温度下，电子从原子中脱离，形成所谓的离子。 在这些极端条件下，通常会使离子像碰碰车一样相互弹开的排斥力被克服。
因此，当离子碰撞时，它们会融合在一起，在此过程中产生能量，这就是所谓的核聚变。 这个过程已经为我们的太阳提供了大约 45 亿年的燃料，并且预计还会持续 40 亿年。
一旦工程师将反应器中的气体加热到合适的温度，他们就会使用超冷磁线圈来产生包含和控制等离子体的强大磁场。
例如，W7-X 装有 50 个 5.4 吨的磁线圈，在下面的 GIF 中以紫色显示。 等离子体包含在红色线圈内：
托卡马克和仿星器的区别
多年来，托卡马克一直被认为是最有前途的利用太阳能量的机器，因为其磁线圈的配置包含比目前运行的仿星器更好的等离子体。
但有一个问题：托卡马克只能控制等离子体的短爆发，持续不超过 7 分钟。 产生等离子体所需的能量比工程师从这些周期性爆发中获得的能量还要多。
因此，托卡马克消耗的能量比产生的能量多，这不是你想要的核聚变反应堆的结果，核聚变反应堆被誉为“核聚变反应堆”。“下一个千年最重要的能源。”
由于仿星器的设计，专家怀疑它至少可以维持等离子体30分钟一次，这比任何托卡马克都要长得多。 法国托卡马克“Tore Supra”保持着纪录：6分30秒。
如果 W7-X 成功，它可能会彻底颠覆核聚变界，并将仿星器发射到聚光灯下。
普林斯顿等离子体物理实验室仿星器物理负责人戴维·盖茨 (David Gates) 表示：“全世界都在等着看我们是否能获得限制时间，然后将其保持较长的脉冲。”科学。
本文最初发表于商业内幕。
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