可控核聚变的未来谈论，核聚变仍需要克服哪些挑战？

这就是尝试所有这些不同事物的令人兴奋的地方。因为如果其中一些有效，从长远来看，这可能是一条更好的聚变能途径。我们需要学习什么?每个人都面临着一系列共同的挑战，并试图弄清楚如何克服?我的意思是，你说的是最重要的三个因素，但是要实现可持续的聚变反应或维持聚变反应，喂养它，是否有具体的挑战?在这一点上，该行业仍需要克服哪些挑战?

我认为存在一系列挑战，而且不仅仅是实际的聚变反应，如果你愿意的话，机器的中心部分。发生聚变反应所面临的挑战。因为聚变在恒星中自然发生。本质上，您需要在您的机器中制造恒星条件，以使融合发生。所以这意味着数亿度的温度或高密度。所以这些粒子足够靠近，因为本质上，你让小粒子相互碰撞并足够靠近以融合，这就是你正在做的事情。

所以你需要让你的燃料足够热和密度足够长，以便发生聚变反应。当它们开始发生时，它们实际上也会加热燃料。这个想法是它可以自我维持。除非你在做惯性聚变，在这种情况下，你会用激光脉冲它，就像一个小型内燃机，如果你愿意的话，每秒都会启动或其他什么。

如果你愿意，这就是你需要在中心部分做的事情，以使聚变反应发生。所以就存在挑战，好吧，等离子体是尴尬和混乱的，如果你曾经见过的话。所以我也做了很多关于北极光的工作，很漂亮。但这是另一种等离子体。如果你看过任何图像，尤其是北极光的视频，你就会知道它们非常混乱，它们会移动、扭曲，而且它们是动态的。这一切都非常可爱和美丽。但是，如果您想将其控制在融合机器中，那么它也很难使用。我应该说，通过控制它，它并不危险。如果您失去对它的控制，它会撞到墙上，它会冷却下来，您的机器中有大量气体。

所以在安全性方面问题不大。但就获得融合所需的条件而言，这是一个大问题。你想保持你的燃料隔离。所以让它远离墙壁，这样你就可以让它足够热足够长的时间。因此，这需要良好的控制系统，以便您可以控制这种极其动态的等离子体。

所以这是一回事。在我们研究等离子体的过程中，我们在这方面做得更好了。但这只是中心部分。如果你想考虑建造一个发电站，有大量的系统可以解决这个问题。就像，你如何提取热量?聚变反应产生氦和中子。中子带走了反应的大部分能量。如果您愿意，我们将通过这种方式释放能量。

所以这些中子，我们希望它们飞出去。我们将在机器外部的所谓毯子中捕获它们，该毯子由锂制成，中子会与锂发生反应。他们会制造氚，氚是一种燃料，你可以提取并放回去。但它也会升温。所以你会在这个毯子区域安装热交换器来提取能量，然后你将使用这些热量来制造蒸汽、驱动涡轮机和发电。或者您可以将热量用于工业过程或其他用途。

但无论如何，所以有各种各样的系统，比如在主中心位的外面。这就是许多挑战所在，因为到目前为止，每个人都在研究中央聚变反应，而不是机器的外部部件。因此，展望未来，我们需要思考，从实验到发电厂的步骤是什么?比如需要开发什么技术?人们现在正在考虑这个问题。这真的很有趣。

还有一些大的，比如……嗯，我提到了氚繁殖。所以氚是燃料之一。氚不是自然存在的。你需要成功。所以我们需要在机器中制造它。我们需要制造足够的数量。我们需要善于提取和处理它。它有轻微的放射性;它的半衰期约为12年半，这意味着你需要妥善处理它。所以有所有这些类型的东西需要开发。实际上，英国原子能局正在建造一个名为 H3AT 的设施，它被写成 H3，就像氚一样，H3AT。

还有先进技术或其他我认为是 AT 的东西。这将把这些氚处理和系统中的一些视为未来的难题之一。另一个大的就是材料，因为融合环境真的很恶劣。如果你想建造一个可以持续很长时间的发电站，这显然会降低你的成本，因为你不必一直更换钻头。但是你需要有能够承受高温、高磁场、高能中子的材料。所有这些事情都非常困难。因此，我们需要进行材料测试和材料开发。

这些只是几件事。路上还有很多挑战。现在人们和实验室正在真正考虑这些挑战以及我们如何将它们全部整合到建造发电厂中。为了回答您之前的问题，它们通常与融合非常相似。所以它们不像特定于一个特定的概念，尽管其中一些可能更少。所以，你知道，没有磁铁的概念不会有像屏蔽磁铁免受中子或任何东西的问题，但他们会有其他问题，因为如果你愿意，他们会有不同的挑战。

但总的来说，大多数挑战对于所有不同的方法都是共同的。这就是为什么人们现在正在考虑这些事情真的很重要。建造设施，比如我提到的 H3AT 设施，或者私人公司站出来说，是的，我们一直在开发可以做这件事的技术。你知道，找出核聚变商业化道路上的这些差距，并确保我们尽快填补它们，这样它们就不会成为阻碍者，或者至少在实际建造试点工厂时会延迟。

我们问人们什么时候我们认为他们会第一次看到世界各地的电网产生聚变发电或聚变。而大多数私人聚变公司表示在2030年代。实际上，这是一个非常雄心勃勃的时间表。如果你问公共实验室的人，他们可能会说比那晚很多。我认为有趣的是，它只是显示了私营核聚变部门存在的动力和承诺。

我认为私营公司意识到，如果他们想对气候目标产生任何影响，那么我们需要在这十年展示科学。这意味着从反应中获得比我们投入更多的能量，证明聚变是可能的，然后在 2030 年代展示第一批电力。然后你可以从那里推出，因为推出一项技术需要时间。所以你需要这样做。所以这就是野心。

当然，很难预测事情实际需要多长时间，因为科学是一种探索。我们不知道我们会找到什么。而且它不仅仅取决于科学。正如我之前所说，当我们谈论融资或滴灌融合计划时，它还取决于流入的资金、政府的激励措施，或者不仅仅是激励措施，还取决于监管框架等。那些到位了吗?还是他们会造成延误?

这取决于人。我们需要聪明的年轻人进入该领域并推动这一进程。所以你知道，它还有很多其他的东西。但我确实认为，私营公司确实有野心希望尽快发生融合。如果他们能够获得我们最近看到的资金水平，那么这将真正有助于实现真正推动事情发展的雄心壮志。希望我们能做到。