DQZHAN訊：Google進軍核聚變領(lǐng)域 這會是未來理想的新能源嗎？
繼比爾˙蓋茨進軍核能后，又一家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)挺近核聚變領(lǐng)域。這會是未來理想的新能源嗎？
人類一直想獲得干凈、**、無限的能源，核聚變承載了這樣的希望，由于氣候變化帶來了更大挑戰(zhàn)，我們需要削減碳排放，這種趨勢變得越來越明顯，大家對核聚變的興趣也越來越濃厚。近日，Google宣布與一家**核聚變公司攜手合作，開發(fā)了一套新的計算機算法，它可以明顯加快等離子體實驗的進度，推動能源技術(shù)的進步。
Google的加入
▲TriAlphaEnergy與GoogleResearch合作開發(fā)的稱為“Optometrist算法
上文提到的這家核聚變公司名為TriAlphaEnergy，曾得到了微軟聯(lián)合創(chuàng)始人PaulAllen的支持，獲得了5億美元的投資。這次與其合作的是Google研究（GoogleResearch）部門，開發(fā)所謂的Optometrist算法，可以將高性能計算與人類判斷結(jié)合起來，為復(fù)雜問題找到新的、更好的解決方案。
核聚變就是原子在極端溫度下結(jié)合并釋放大量能量，它是一門相當(dāng)復(fù)雜的技術(shù)。核聚變的物理反應(yīng)涉及到非線性現(xiàn)象，也就是小小的改變可以對結(jié)果造成很大影響，在工程上如果要讓等離子體暫停是相當(dāng)困難的事。
Google加速科學(xué)團隊（GoogleAcceleratedScienceTeam）的TedBaltz說：“盡管Google擁有龐大的計算資源，這件事還是超出了我們的所知范圍?！闭蛉绱?，科學(xué)家將計算機學(xué)習(xí)方法與人類輸入結(jié)合，然后讓研究人員選擇。研究人員根據(jù)直覺挑選自己認為*有希望的選項，相當(dāng)于測試眼睛時挑選*清晰的文本。
Baltz說：“我們將問題歸結(jié)為一點：讓我們找到等離子體是怎樣行動的，這些行動是人類等離子體物理學(xué)家認為有趣的，當(dāng)我們這樣做時不要干擾機器。人類與計算機合作可以將工作做得更好，比單獨做更好，這是一個很好的例子?！?
當(dāng)前，TriAlphaEnergy正在用C2-U機器做實驗，有了Google的幫助，實驗進度明顯加快，以前可能需要一個月，現(xiàn)在只要短短幾小時。算法告訴我們等離子體的運行有什么異常之處。團隊將系統(tǒng)能源損失降低了50%，這樣一來總的等離子能就會增加，只有達到關(guān)鍵臨界點聚變才能進行。
TriAlphaEnergy總裁、CTOMichlBinderbauer說：“如果沒有先進的計算技術(shù)，要完成這樣的事可能要好幾年?！彼€說公司的目標(biāo)是在10年之內(nèi)發(fā)電，*近，TriAlphaEnergy還邀請美國前能源部長ErnestMoniz加入董事會。
C-2U機器每8分鐘就能完成一次實驗。當(dāng)中包括這樣一個過程：用一束氫原子轟擊等離子體，讓它在一個磁場內(nèi)旋轉(zhuǎn)*多10毫秒。這樣做主要是看等離子體是否像理論預(yù)測的一樣行動，看它是否按理想路線行進，如果路線是理想的，聚變反應(yīng)堆生成的能量就會比消耗的多。
有了Optometrist算法，研究人員可以找到正確的配置方式，看清哪種氫束能夠完全平衡冷卻損失，也就是說處理完成之后等離子體的總能量會上升。
▲TriAlphaEnergy的等離子發(fā)生器“諾曼”
現(xiàn)在C2-U正在被更強大、更復(fù)雜的機器Norman替代，新機器是根據(jù)公司聯(lián)合創(chuàng)始人NormanRostoker命名的。7月份，Norman生成了**個等離子體，如果實驗成功，接下來TriAlphaEnergy就會制造一臺演示發(fā)電機。
其他核聚變項目
許多團體都在追求核聚變夢想，到目前為止規(guī)模*大的可能是Iter項目，這是一個由公共資金支持的項目，項目地點設(shè)在法國南部。整個項目投資180億歐元，合作者包括美國、歐盟、中國、印度、韓國、俄羅斯、日本，Iter要建一個7層設(shè)施。
▲托卡馬克裝置
Iter使用的是傳統(tǒng)的托卡馬克裝置，也就是環(huán)形反應(yīng)堆，它的目標(biāo)是在2025年生成**個等離子體，然后不斷擴大規(guī)模，2035年輸出功率達到*大。如果成功，Iter將會為**座核聚變電廠奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)有核電站采用的是核裂變技術(shù)，不是核聚變。
一些團隊也在開發(fā)不同的核聚變反應(yīng)堆，其設(shè)計可能更好、更小。德國投資10億歐元建了一個反應(yīng)堆，2016年正式投入運營，它使用了仿星器，在里面等離子體環(huán)會變成莫比烏斯環(huán)(MobiusStrip)一樣的形狀，這樣就可以連續(xù)運行，與托卡馬克裝置不同，托卡馬克裝置的等離子體是以脈沖形式運行的。
▲仿星器
還有一些私營企業(yè)也在研究，它們聘請了許多經(jīng)驗豐富的聚變研究人員，GeneralFusion正是這樣一家公司，它用熔鉛和鋰旋渦牽制等離子體，這家公司獲得了亞馬遜創(chuàng)始人JeffBezos的投資。
2014年，洛克希德˙馬丁公司有名的SkunkWorks團隊曾經(jīng)說過，10年之內(nèi)它們就可以造出卡車大小的聚變廠，它的言論招來批評，批評者要求它公布細節(jié)。TokamakEnergy是一家英國公司，它使用的是粒子加速器技術(shù)與高溫超導(dǎo)技術(shù)，還有其它一些公司也一樣，比如HelionEnergy和FirstLightFusion。
TokamakEnergy主管DavidKingham說，TriAlphaEnergy的項目是一個激動人心的進步。他認為：“雖然在基礎(chǔ)研究方面由公共資金支持的實驗室表現(xiàn)更好，但是私人實驗室**速度更快，接受新技術(shù)的速度也更快。”4月份，TokamakEnergy的新反應(yīng)堆生成**個等離子體，這是5年內(nèi)開發(fā)的第三個反應(yīng)堆，公司的目標(biāo)是在2018年讓等離子體溫度達到1億度，這是核聚變需要的溫度。
