Inertia Enterprises 找到了一种加速聚变燃料的方法

聚变初创公司 Inertia Enterprises 表示，它已经找到了一种方法，可以将制造燃料颗粒所需的时间从几天缩短到几分钟。 Inertia 表示，通过缩短燃料填充时间，它已经消除了实现其商业发电厂第一阶段目标必须克服的 10 个障碍之一。这家初创公司让 TechCrunch 首次独家了解了该流程。预付款并没有得到保证：投资者向惯性公司提供了 4.5 亿美元，前提是它可以将国家点火装置 (NIF) 开发的技术商业化，这是一项复杂的科学实验，需要精心照料和喂养才能运行。在 NIF，制造燃料颗粒可能需要一周或更长时间，而且成本不菲。这并不是实现盈利的良方。 Inertia 联合创始人兼首席执行官杰夫·劳森 (Jeff Lawson) 告诉 TechCrunch：“但是，当你真正双击它时，你会想，等一下，他们一年只生产少量产品。” “我戴上我的商业帽子，然后想，等一下，我知道这个词：原型。”在 Inertia，团队着手将这些原型转变为可大规模制造的产品。 “这就是我们从苹果公司等公司招聘员工的原因，”他说。 “有一群工业工程师会说，‘好吧，我想我必须弄清楚如何在工厂里将其生产十亿次。’”不过，NIF 的燃料颗粒与 iPhone 相差甚远。外部是球形金刚石壳，内部有一层薄薄的冷冻氘和氚，这是可以为聚变反应堆提供燃料的氢同位素。晶体层内部是气态氘和氚的混合物。每个固体层必须尽可能接近完美的球形。然后，这些燃料芯块被包裹在称为“黑腔”的金外壳中，将激光能转化为 X 射线，从而将燃料芯块压缩在内部。如果一切按计划进行，压缩会导致原子融合并释放能量。但即使球形的微小缺陷也会扰乱点火过程，从而阻止聚变反应充分发挥其潜力。 Inertia 必须将这一过程压缩到具有商业意义的程度，同时又不能偏离 NIF 发现的物理学太远。 “如果你尝试做得更快，会发生什么？”劳森说道。该团队取得了先机：Inertia 联合创始人兼首席科学家 Annie Kritcher 在 NIF 设计了第一个聚变实验，释放的能量多于消耗的能量。经过几轮开发，这家初创公司能够在大约 30 分钟内生长出晶体，而这在 NIF 可能需要一周的时间。总而言之，单个燃料颗粒可以在大约两到三个小时内制成，并且该过程可以扩大到工业规模。 Inertia 在劳伦斯利弗莫尔国家实验室 NIF 的帮助下开发了这一流程，该初创公司已与该实验室建立了公私合作伙伴关系。不过，惯性具有 NIF 所没有的优势。由于该初创公司计划使用比 NIF 目前的激光器功率四倍的激光器，因此它可以容忍燃料芯块中存在更多缺陷。这也有助于加快制造过程。 “我们实际上有很多利润，”劳森说。 “这就是我们的策略，加大我们的驱动器和激光器的尺寸，为我们在系统的其他部分提供足够的余地。”减少燃料填充时间具有减少在任何给定时间需要保持的氚惯性量的连锁效应。氚具有放射性，处理它需要小心。据《科学》杂志报道，目前它的价格也极其昂贵，每克约 30,000 美元，而且全球仅储存约 25 公斤。像许多聚变初创公司一样，惯性公司计划借助聚变反应制造自己的氚，但它仍然需要一些库存才能开始。此外，减少制造时间有助于保持少量库存。 Inertia 预计其全规模商业发电厂每秒将使用 10 个燃料颗粒。 “通过减少这一步的延迟，你可以缩小你的设施；你可以让整个过程更快、更高效，”劳森说。