磁鐵技術(shù)的進步讓麻省理工學院(以下簡稱MIT)的科學家們設(shè)計出更便宜、小型、模塊化、高效的核反應堆，并稱這一技術(shù)可以形成商業(yè)化產(chǎn)品。最重要的是，這個清潔、幾乎取之不竭的能源有望在十年內(nèi)面世。

MIT的團隊成員用最新的超導材料稀土鋇銅氧化物(REBCO)做成高磁場線圈，而這是整個設(shè)計的核心。

MIT核能科學與工程系教授Dennis Whyte介紹，這個材料能讓我們用磁鐵做出更大的反應的東西。不過喜帖跟我們做核反應堆有什么關(guān)系呢?核聚變產(chǎn)生電能和星星放電的物理原理一樣。在反應堆里兩個相對較輕的原子合在一起產(chǎn)生更重的元素，而星星也會產(chǎn)生非常熱的等離子體，這個氣體相當于帶電氣體。

越強的磁鐵、越強的磁場就能讓等離子體聚在越小的空間，也就是說同樣大小的空間里能裝下比之前更多的等離子體。也就等同于建造反應堆需要的材料和空間都變少了，反應時間也會變短，結(jié)果不就是一個更經(jīng)濟實惠的反應堆嗎?

小型核反應對及其元件的相關(guān)概念在過去幾十年里已經(jīng)有了大量研究并測試得差不多了，這次MIT提出的新原型是將研究基礎(chǔ)與潛在的發(fā)電裝置原型相結(jié)合，讓它能產(chǎn)生大量的能源。磁場越強，獲得的能量就會越多。

新的反應堆原型利用氫聚變形成氦，并釋放大量能量。為了維持反應繼續(xù)并讓它變得高效節(jié)能(釋放的能量比消耗的多)，等離子體必須被加熱到比恒星內(nèi)核還高的溫度才行。新磁鐵技術(shù)在這時就派上用場了，它們能吸收托卡馬克(受控核聚變器的環(huán)形容器)中心的加熱例子磁場中的一點提高都是巨大的成功，因為核聚變反應堆里的磁場強度變化對反應有很大的影響：可用的聚變動力增加，導致磁場功率增加了四倍，而磁場又被擴大了一倍也就是說這個設(shè)備產(chǎn)生的能量就多了16倍。

該研究稱，新的磁體產(chǎn)生的磁場強度并沒有放大一倍，但是這些超導材料的使用足以提高反應堆產(chǎn)生的能量到之前的10倍。開辟了核聚變反應堆的發(fā)展、標準設(shè)計道路。

目前世界最大的核聚變反應堆計劃正在法國建設(shè)中，項目名稱為ITER，預計耗資400億美元。這個項目是在新超導體出現(xiàn)之前設(shè)計并投入生產(chǎn)的。MIT小組認為，他們的新設(shè)計能產(chǎn)生和法國這個大項目差不多的能源，但是反應堆的直徑只有ITER的一半，成本也只是ITER的一小部分，建起來也更快。

他們將這次研究的反應器稱為ARC，它的大小和磁場強度都和ITER相差甚廣，但是物理基礎(chǔ)卻是完全一樣的。

MIT研究組還計劃讓不拆除整體反應器的前提下取出核聚變核心，如果能做到這一點將會為以后核聚變核心的材料、設(shè)計進一步研究鋪平道路，而這些歸根結(jié)底還是為了提高核心性能。

此外，新超導體材料能讓ARC和ITER一樣讓反應器持續(xù)運行，一次性產(chǎn)生幾秒的輸出穩(wěn)定功率的電能，不至于讓銅線圈過熱。

ARC的另一個關(guān)鍵突破是用液體材料代替覆蓋在融化室周圍的固體材料，這樣一來能便于流通和更新互換。這樣做還有一個好處就是降低運營成本：隨著時間推移，固體材料需要被替換，而液體可以循環(huán)使用。

核聚變反應時，核心會被融化，外圍的固體材料也面臨及其嚴酷的環(huán)境，所以用液體來代替會好很多。

現(xiàn)在這個原型能發(fā)動的電能是保持發(fā)動所需消耗能源的3倍，據(jù)介紹只要對原型進行改進和微調(diào)就能上升到5~6倍。

到目前為止，已經(jīng)設(shè)計完成的核聚變反應堆還沒有誰能產(chǎn)生電能(準確來說是沒有產(chǎn)生比消耗更多的電)，所以ARC產(chǎn)生的凈電能的設(shè)計很有可能帶來重大突破，據(jù)MIT團隊成員估計，它發(fā)的電夠10萬人使用。

核電肯定會是22世紀地球上最重要的電力來源，但是我們需要讓核電進步得更快一點以避免全球變暖帶來更大災難。這次得設(shè)計無疑會帶來很大希望。