一家位于加利福尼亚州的聚变能源公司宣布,其已达成行业里程碑。Fuse Energy Technologies Corp.于8月10日发布报告,宣称该公司在单次放电中实现了1.27×10??的聚变中子产额,创下任何商业聚变公司的最高纪录。

该公司表示,这是首家私人或商业聚变公司公开记录达到10??量级中子产额的企业。Fuse由首席执行官JC Btaiche创立,其顾问委员会成员涵盖美国能源部、国防部的领导人及多家知名科技公司代表。该公司表示,此前这一成就仅由美国国家实验室实现。

Fuse已建造了FAETON-I试验机,这是一台100千伏、125千焦的稠密等离子体焦点聚变发生器。据该公司介绍,该发生器能够产生高效中子脉冲及独特的辐射环境,可用于在商业化聚变能源路径上测试国防和商业航空航天硬件在恶劣条件下的性能。

Fuse官方表示,公司最新成果"超越了全球最大政府等离子体焦点装置每兆焦耳的聚变中子产额"。最接近的对比来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室的MJOLNIR装置,其记录为1.2×10??/1.3兆焦耳,而FAETON-X仅用1兆焦耳便实现了1.27×10??的产额,每兆焦耳中子数约多出40%。FAETON-X是在FAETON-I基础上扩展的兆焦耳级技术,专为更高能量和电流而设计。

Fuse还指出,"在脉冲功率Z箍缩装置中,中子产额随驱动电流的四次方增长。FAETON-X创纪录的电流效率(4.5 MA/MJ,为兆焦耳级等离子体焦点装置有史以来最高,而所有已公开的同类装置,包括政府项目,仅为2.35至3.25 MA/MJ),意味着脉冲功率聚变领域最陡峭的增长曲线如今归属于一家私营公司。"该公司还表示,"这一纪录在装置完全调试完成前便已创下——扩展预测显示,单次D-D放电产额将超过2×10??,D-T产额约达5×10??,是当前纪录的约40倍。"

Fuse在新闻稿中表示,此次里程碑对商业聚变能源意义重大:"中子是聚变反应的直接产物——每单位储能的中子产额,是衡量一台机器每投入一美元电容器组成本实际产生多少聚变反应的最客观标尺。"

"由于产额随驱动电流四次方增长,效率竞争呈现出近乎残酷的复利效应:每兆焦耳多获得40%的电流,带来的不是40%的聚变增益,而是约4倍。FAETON-X保持效率纪录,意味着该领域最陡峭的扩展曲线如今归属一家私营公司——这家公司以风险投资的时间线和国家实验室预算的一小部分,完成了整台机器的设计、建造与点火。这才是这个行业真正的故事:纪录不仅从政府转移到了私营机构,而且私营机器用更少的能量、更少的资金、更短的时间实现了这一切,而且装置尚未完全调试完毕。"

Fuse Energy还以其旗舰突破性技术TITAN而著称。该公司将其称为"全球首款高能量、高功率阻抗匹配马克斯发生器(IMG)",并表示"TITAN是脉冲功率系统和磁化衬套惯性聚变(MagLIF)技术的重要进步,为商业聚变能源和核效应测试提供了无与伦比的效率和性能。"

——本文作者Darrell Proctor为POWER高级编辑。

Q&A

Q1:Fuse Energy此次创下的中子产额纪录具体是多少?

A:Fuse Energy Technologies Corp.在单次放电中实现了1.27×10??的聚变中子产额,这是任何商业聚变公司公开记录的最高值。此前,这一量级的成就仅由美国国家实验室达成。最接近的对比是劳伦斯利弗莫尔国家实验室MJOLNIR装置的1.2×10??,但其消耗了1.3兆焦耳能量,而FAETON-X仅用1兆焦耳即实现了更高产额,每兆焦耳中子数多出约40%。

Q2:FAETON-X和FAETON-I有什么区别?

A:FAETON-I是Fuse建造的100千伏、125千焦稠密等离子体焦点聚变发生器,属于试验级装置。FAETON-X则是在其基础上扩展的兆焦耳级技术,专为更高能量和更大电流而设计,性能更强。此次创纪录的正是FAETON-X,且该纪录是在装置尚未完全调试完成的情况下取得的。

Q3:TITAN技术是什么?和FAETON有什么关系?

A:TITAN是Fuse Energy的另一项旗舰技术,被该公司称为"全球首款高能量、高功率阻抗匹配马克斯发生器(IMG)",主要应用于脉冲功率系统和磁化衬套惯性聚变技术。FAETON系列专注于稠密等离子体焦点路线,而TITAN则是Fuse在脉冲功率和MagLIF方向上的核心技术突破,两者共同构成该公司的聚变技术布局。