澳大利亞科學家今年2月宣佈了通過激光驅動核反應堆獲得聚變能的驚人技術。從新南威爾士大學分離出來的初創公司HB11，本月已經在美國、中國和日本相繼成功申請並獲得了專利。該公司稱，該技術與早期方法不同而且完全安全。這種技術據稱不需要放射性燃料，它使用激光來觸發氫和硼的核聚變反應。
新南威爾士大學悉尼榮譽教授海因裡希·霍拉開發了該項技術。霍拉教授表示HB11能源公司的概念與其他實驗性融合項目截然不同。這是他在新南威爾士州大學對激光-磞聚變方法進行了40多年研究後獲得的開創性成果。
目前多個國家授予的專利意味著HB11能源公司的技術獲得初步認可，下一步該公司即將進入募資階段，籌建澳大利亞第一個商業聚變能源公司，也是世界上唯一一個專注於使用激光進行安全的氫硼反應技術的公司。
大多數聚變研究組採用的首選聚變方法是將氘氚燃料加熱到遠高於太陽溫度的水平，大約接近1500萬攝氏度。HB11的氫-硼聚變方法並不會對燃料加熱，而是使用兩個強大的激光器實現的，通過激光脈衝施加精確的非線性力將原子核核壓縮在一起。它可以使氫加速到與硼發生碰撞的程度從而開始反應。
HB11能源公司總經理沃倫•麥肯齊博士解釋說，您可以說我們正在將氫用作飛鏢，並希望擊中硼，如果擊中硼，我們就可以開始聚變反應。HB11的方法比使用熱量接近聚變的設計“更精確”，因為在那些反應堆中，所有東西都被加熱了目的是發生碰撞。當幸運的氫與硼粒子融合時，反應會釋放出氦原子，氦原子缺少電子意味著它們帶正電。這個裝置收集的就是這種電荷。
霍拉的反應堆設計看上去很簡單:一個很大程度上的空金屬球體，中心放置一箇中等大小的HB11燃料芯塊，兩個激光器的不同側面都有小孔。一束激光為等離子體建立磁場，另一束激光觸發了“雪崩”聚變連鎖反應。反應產生的α粒子會產生電流，幾乎可以直接導入現有的電網，而不需要熱交換器或蒸汽渦輪發電機。
其他大多數能源生產，如煤炭、天然氣和核能，是依靠加熱液體來驅動渦輪機的。相比之下，霍拉教授解釋說，氫硼聚變產生的能量直接轉化為電能，使得更小、更簡單的發電機成為可能。霍拉教授表示，清潔和絕對安全的反應堆可以放置在人口密集的地區，而且不會存在像核裂變反應堆那樣發生災難性熔燬的可能性。
HB11能源公司的氫硼聚變所需的雙激光技術最近才得以實現，這要歸功於獲得2018年諾貝爾物理學獎的激光技術的進步。2018年，三位科學家憑藉數十年來的old脈衝激光技術獲得了諾貝爾物理學獎，其中包括自瑪麗·居里夫人之後的首位女性獲獎者。
HB11能源公司總經理沃倫•麥肯齊博士表示，通過實驗和模擬測量激光引發的鏈反應，在熱平衡條件下可產生比預期高出十億倍的反應速率。他表示，該公司實現“淨能量增益”目標的可能性大大高於其他公司。
麥肯齊博士說：“HB11能源公司的方法可能是到2050年實現極低碳排放的唯一途徑。由於我們沒有試圖將燃料加熱到不可思議的高溫，我們巧妙規避了半個多世紀以來阻礙聚變能發展的所有科學挑戰，這意味著我們的開發路線圖將比其他任何聚變方式都要快得多，也便宜得多”。
事實上在核能發展中，沒有哪項研究是快速商用的。但是如果這個反應堆真地按照科學家所說的那樣工作，它可能會改變一切。
參考：https://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/pioneering-technology-promises-unlimited-clean-and-safe-energy
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