據(jù)《科學(xué)》報道，經(jīng)過7年建造，英國改造后的聚變反應(yīng)堆——兆安球形托卡馬克(MAST)的升級版，日前首次啟動。

這個耗資5500萬英鎊(折合人民幣約4.8億元)的裝置，將作為未來聚變反應(yīng)堆關(guān)鍵技術(shù)的試驗平臺，也為聚變電站的設(shè)計提供了新思路。

聚變是將較輕的原子核聚合為較重的原子核而產(chǎn)生能量的核反應(yīng)，而托卡馬克是幾十年來核聚變 研究的主流途徑。傳統(tǒng)的托卡馬克是一個環(huán)形裝置，其中含有超熱的電離氣體(等離子體)——氫的同位素氘和氚。等離子體作為核聚變反應(yīng)的“燃料”，受到強大的磁場的約束，并被微波和粒子束加熱。

位于法國的建設(shè)中的ITER，作為全球寄托核聚變夢想的一個焦點，也是一個巨型的托卡馬克裝置。

MAST是標(biāo)準(zhǔn)托卡馬克的變體。它的形狀更像一個帶核的蘋果而不是甜甜圈。研究人員認(rèn)為，升級后的裝置相比之前的環(huán)形裝置更能保證等離子體的穩(wěn)定性。

從1999年開始，MAST首次對這一新概念進行了大規(guī)模的測試，現(xiàn)在已經(jīng)在額外加熱功率、從等離子體中提取熱量技術(shù)等方面進行了升級。美國普林斯頓等離子體物理實驗室的一項被稱為國家球面環(huán)面實驗(NSTX)的類似設(shè)施，也同樣進行了升級。然而，在2016年重啟后不久，NSTX就遭遇了磁鐵故障，目前正在重建。

英國研究人員希望升級版的MAST能夠展示出足夠的性能改進，從而推進建設(shè)球形托卡馬克示范電站計劃。去年開始，他們在英國政府2.2億英鎊(折合人民幣約19億元)的資助下，著手設(shè)計球形托卡馬克示范電站，并希望在2040年啟動這個新一代電站。