2月17日，新西蘭總理Christopher Luxon出現(xiàn)在惠靈頓一棟并不起眼的工業(yè)建筑里。

他此行的任務(wù)，是按下一個(gè)綠色按鈕。

這不是剪彩儀式。

站在他身邊的，還有多位內(nèi)閣部長(zhǎng)和政要。

他們此行是一起來(lái)這個(gè)公司“聽(tīng)課”。

他們共同見(jiàn)證的，是新西蘭在一個(gè)極少數(shù)人真正理解、卻可能改變?nèi)蚰茉锤窬值念I(lǐng)域——核聚變——邁出的關(guān)鍵一步。

這家公司叫OpenStar Technologies。

而他們剛剛完成的，是全球首次將一枚重達(dá)500公斤的磁體懸浮在真空中，并成功約束住超高溫等離子體。

為什么高層要集體“聽(tīng)課”？

核聚變，被稱為人類(lèi)能源的“圣杯”。

它的原理很普通——太陽(yáng)每天都在核聚變。

氫原子在上億攝氏度的高溫下融合，釋放出巨大能量。

這種反應(yīng)如果能在人類(lèi)可控環(huán)境中持續(xù)發(fā)生，就可以源源不斷地產(chǎn)生電力，而且?guī)缀醪慌欧哦趸肌?/p>

與傳統(tǒng)核電站采用的“核裂變”不同，聚變不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期存在的高放射性核廢料。

國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)曾指出，核聚變不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期存在的放射性廢物。

問(wèn)題在于——溫度太高。

進(jìn)行核聚變，需要上百萬(wàn)至上億攝氏度。任何物質(zhì)都會(huì)被瞬間融化。

因此，科學(xué)家必須想辦法讓反應(yīng)“懸浮”在真空中，不接觸任何實(shí)體結(jié)構(gòu)。

這正是OpenStar這次突破的核心。

500公斤磁體懸浮：這是關(guān)鍵一步

OpenStar的第一代原型設(shè)備名為“Junior”。

它的核心，是一個(gè)重達(dá)500公斤的“懸浮偶極磁體”（levitated dipole）。

在測(cè)試中，這個(gè)磁體被提升至直徑5.3米的真空腔體中央，通過(guò)上方磁體產(chǎn)生的磁力實(shí)現(xiàn)完全懸浮，沒(méi)有任何物理支撐結(jié)構(gòu)。

磁體周?chē)纬蓮?qiáng)磁場(chǎng)，用來(lái)“困住”超高溫等離子體。

過(guò)去，OpenStar的磁體在實(shí)驗(yàn)中由支柱固定，但支柱會(huì)干擾粒子運(yùn)動(dòng)，而且在高溫下存在風(fēng)險(xiǎn)。

這一次，他們成功移除支柱，讓磁體真正懸浮，同時(shí)形成并約束等離子體。

公司創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官、物理學(xué)家Ratu Mataira表示，這一成就以前被認(rèn)為“幾乎不可能”。

Ratu Mataira

但他們已經(jīng)在近期完成了約六次懸浮等離子體實(shí)驗(yàn)。

新西蘭為何會(huì)發(fā)展核聚變？許多人都知道新西蘭是禁核國(guó)家。 新西蘭的禁核地位主要源于《1987年新西蘭無(wú)核區(qū)、裁軍與軍備控制法案》

如果你仔細(xì)研讀法律，會(huì)發(fā)現(xiàn)新西蘭并沒(méi)有禁止所有與“核”相關(guān)的科學(xué)研究。

禁令核心是禁止核武器（制造、擁有或存放）、禁止核動(dòng)力艦船、禁止境內(nèi)傾倒核廢料。

新西蘭還禁止“傳統(tǒng)核電站”（基于裂變技術(shù)），因?yàn)樗鼈兩婕案唢L(fēng)險(xiǎn)的核污染和長(zhǎng)期廢料處理問(wèn)題。

但對(duì)于核聚變（Fusion），新西蘭政府目前的態(tài)度是積極擁抱。

以下是兩者的本質(zhì)區(qū)別：

而且，這次新西蘭的技術(shù)和全球大多數(shù)國(guó)家采用的“托卡馬克”（tokamak）技術(shù)有本質(zhì)不同

全球大多數(shù)核聚變項(xiàng)目采用“托卡馬克”技術(shù)——使用巨大的環(huán)形裝置，在外部布置超導(dǎo)磁體，將等離子體壓縮在中心。

“托卡馬克”環(huán)形裝置

OpenStar的設(shè)計(jì)則被稱為“懸浮偶極結(jié)構(gòu)”，靈感來(lái)自地球磁層。

地球的南北磁極形成磁場(chǎng)，可以捕捉和約束來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子。

OpenStar試圖模仿這種自然機(jī)制。

他們的磁體位于反應(yīng)核心內(nèi)部，而不是外圍。

這種“內(nèi)向外”設(shè)計(jì)，被認(rèn)為結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、成本更低，也更容易模塊化測(cè)試和維護(hù)。

OpenStar fusion反應(yīng)設(shè)備內(nèi)部：

全球目前有超過(guò)50家企業(yè)參與核聚變商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)。

而OpenStar是唯一采用這種懸浮偶極方案的公司。

新西蘭政府3500萬(wàn)紐幣押注這家公司

2月17日在現(xiàn)場(chǎng)，Luxon不僅按下按鈕，還宣布政府將通過(guò)區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施基金（Regional Infrastructure Fund）向OpenStar提供3500萬(wàn)紐幣貸款，用于建設(shè)下一代裝置“Tahi”。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，惠靈頓市區(qū)項(xiàng)目通常不符合該基金資格，但該決定獲得整個(gè)內(nèi)閣批準(zhǔn)。

Luxon表示，這不僅是一次科學(xué)實(shí)驗(yàn)，而是新西蘭在先進(jìn)科技與深度科學(xué)領(lǐng)域自我定位的縮影。

對(duì)一個(gè)以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為核心目標(biāo)的政府而言，安全、可靠、可負(fù)擔(dān)的能源具有巨大吸引力。

OpenStar計(jì)劃在2030年代實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)電。

公司產(chǎn)品負(fù)責(zé)人Thomas Berry估算，未來(lái)一座商業(yè)核聚變電站在新西蘭的建設(shè)成本可能約為10億紐幣，規(guī)?？膳cHuntly電站（總裝機(jī)容量約1200兆瓦）相比。

下一步：從“Junior”到“人工太陽(yáng)”

OpenStar的發(fā)展路線分為四個(gè)階段：

第一步是Junior——已經(jīng)完成懸浮等離子體驗(yàn)證。

第二步是“Tahi”——更大、更強(qiáng)磁場(chǎng)的測(cè)試裝置，磁場(chǎng)強(qiáng)度是Junior的四倍，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)真正的懸浮核聚變。

第三步“Maui”——用于系統(tǒng)優(yōu)化與商業(yè)化準(zhǔn)備。

第四步“Tama-nui”——首座商業(yè)核聚變電站，名稱來(lái)自毛利語(yǔ)中太陽(yáng)的稱謂“Tama-nui-te-ra”。

Mataira表示，希望在2030年代投入生產(chǎn)。

核聚變研究自1950年代起就在美國(guó)與蘇聯(lián)展開(kāi)。幾十年來(lái)，它始終被稱為“未來(lái)能源”，卻遲遲未能商業(yè)化。

如今，材料科學(xué)、高溫超導(dǎo)技術(shù)和計(jì)算模型的進(jìn)步，讓這一領(lǐng)域被認(rèn)為“正在發(fā)生”。

但即便如此，這仍然是一項(xiàng)高度資本密集的事業(yè)，需要長(zhǎng)期私人投資支持。

未來(lái)是否成功，還需要時(shí)間驗(yàn)證。

而這一次，新西蘭人確實(shí)向前邁了一步。

ref：

https://www.thepost.co.nz/business/360949412/openstar-floats-half-tonne-magnet-crucial-step-towards-nuclear-fusion

https://www.stuff.co.nz/politics/360939748/hey-dua-lipa-kiwi-company-eats-your-levitating-breakfast