Pacific Fusion公布了聚变示范电站核心设备——脉冲器(Pulser)模块的最新原型。当地时间6月2日,据科技媒体TechCrunch报道,该原型装置可在80纳秒内实现440GW峰值输出。公司计划于今年夏季启动示范电站场地施工,并继续投入此前超过10亿美元A轮融资所筹资金,不过未披露后续具体投入规模。
此次发布的原型体积约为一个海运集装箱大小,约相当于完整模块的三分之一。该原型由9级级联结构和90个“砖块”(brick)组成。Pacific Fusion首席技术官Keith LeChien表示,这一原型已经完成向大型示范系统扩展所需的关键验证。
Pacific Fusion采用的是惯性约束聚变路线。按照其设计,反应堆将通过156个脉冲器模块,向聚变腔体内的小型燃料靶标施加强电脉冲。这些电脉冲会在橡皮擦大小的燃料靶丸周围形成磁场,并通过强力压缩触发聚变反应。
公司下一阶段的重点,是将当前缩比原型扩展至全尺寸脉冲器模块。未来示范装置将配备156个全尺寸模块。单个模块由32个环形级联阶段构成,每个阶段沿圆周方向布置10个砖块。每个砖块内包含2个用于储能的电容器,以及1个用于释放能量的开关器件。
即便全尺寸模块尚未完成测试,Pacific Fusion仍计划先行启动示范电站建设准备工作,并于今年夏季进入场地施工阶段。该示范电站的目标,是实现发电量高于装置运行所需耗电,这一目标目前仍未有项目实现。
Pacific Fusion希望以成本相对较低的电力开关和电容器替代大型激光器,并推动相关方案的大规模应用。这些部件需要在精确时点产生时长约100纳秒的电脉冲。如果电容器不能及时释放能量,燃料靶丸就无法被快速充分压缩,聚变反应也就难以发生。
迄今为止,在实现受控聚变“输出大于输入”方面,惯性约束仍是唯一已取得成果的路径。而真正实现并重复验证这一成果的案例,也仅有劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火设施(NIF)。Pacific Fusion表示,其示范电站的目标不仅是实现科学层面收支平衡,还将直接瞄准装置层面收支平衡。