Blue Laser Fusion計劃在2030年利用激光技術實現核聚變反應堆的商業化

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近日，舊金山一家由諾貝爾獎獲得者——中村修二共同創辦的初創公司計劃在2030年左右利用激光技術實現核聚變反應堆的商業化。

中村修二因發明藍色發光二極管而獲得2014年諾貝爾物理學獎，他于2022年11月在加利福尼亞州帕洛阿爾托創立了藍色激光聚變公司（Blue Laser Fusion）。合伙人包括無人機制造商ACSL Ltd．的前首席執行官Hiroaki Ohta。這家初創公司早前融資2500萬美元，計劃與東芝公司的一家子公司合作，于2024年在日本建造一座小型實驗反應堆。加州大學圣巴巴拉分校教授中村說：日本擅長制造業，而美國擅長商業和營銷，他們希望結合兩國的優勢來建造核聚變反應堆。

目前，藍色激光聚變計劃將核聚變反應堆商業化，它可以產生1千兆瓦的電力，相當于一個普通核電反應堆的輸出功率。建造成本約為30億美元。而核聚變技術旨在復制太陽上發生的過程，以受控方式產生大量能量。與核裂變不同，聚變不會產生放射性廢物，這使其成為不僅對地球而且對太空任務都有前景的能源。為了啟動聚變點火，研究人員必須將燃料加熱到超過一百萬攝氏度，他們使用各種方法完成了這一壯舉。然而，主要的挑戰在于維持反應并產生比聚變過程中消耗的更多的能量。在尋求維持聚變反應的過程中，核科學家采用兩種主要方法。第一種涉及磁約束，其中使用強大的磁鐵將等離子體狀態的燃料保持在環面或甜甜圈形狀內。這種方法導致了托卡馬克反應堆的創建，并引起了公司和風投的極大興趣和投資；第二種是使用激光并快速連續發射。然而，該方法的缺點是大型設備無法以連續模式發射激光，而小型設備無法產生足夠高的輸出來點燃聚變燃料。這就是藍色激光聚變認為它可以帶來改變的地方。中村曾因開發藍色發光二極管方面的開創性工作而獲得諾貝爾獎，他相信他的公司可以利用他的半導體專業知識為實現核聚變并將其轉化為商業上可行的技術創造一條安全的途徑。由于藍色激光聚變公司目前正在申請專利，因此該方法的具體細節仍未披露。不過，中村對建造速射激光器的可行性充滿信心，并設想在本世紀末在日本或美國建立一個一千兆瓦的核反應堆。在達到這一里程碑之前，該公司打算在明年年底之前在日本建造一座小型實驗工廠。

自成立以來的幾個月里，藍色激光聚變已在美國和其他國家提交了十多項專利申請。該公司還在研究用硼代替氘作為聚變反應堆的燃料。該公司聲稱：硼作為燃料不會產生有害的中子，因此是更有利的選擇。藍色激光聚變還與其他日本公司合作，如核電站渦輪機制造商東芝能源系統與解決方案公司和提供金屬加工服務的東京YUKI控股公司。2022年12月，美國勞倫斯－利弗莫爾國家實驗室成功演示了利用激光從核聚變過程中產生更多能量。盡管如此，這一成就只是一時的，要使藍色激光核聚變具有商業可行性，他們必須展示出長期的持續能力。

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