據(jù)英國《每日郵報》12月12日報道，德國科學(xué)家在核能研究上取得重大突破，有望制造出自給自足、不需要外界能量支持就能自行運轉(zhuǎn)的核反應(yīng)堆。這對能源短缺的當(dāng)今社會無疑是個重大利好。

科研突破的核心是一臺機器，它叫“螺旋石7-X”（Wendelstein 7-X），位于德國的格里夫斯華爾德，造價約為10億歐元（約合71億元人民幣），高度超過15米。科學(xué)家們的最終目標(biāo)是，在幾乎不產(chǎn)生廢料的前提下，利用這臺機器通過核聚變產(chǎn)生能量?？茖W(xué)家們在這一方向上取得了重大突破。

兩個原子的原子核融合能產(chǎn)生核聚變。這一過程在目前已有的核電站中十分常見，能夠產(chǎn)生不少能量。“螺旋石7-X”也利用核聚變釋放能量，但它和常規(guī)核反應(yīng)堆的區(qū)別在于，它可能只產(chǎn)生少量、甚至不產(chǎn)生核廢料。

科學(xué)家需要將氫氣加熱到1億攝氏度，使之進入等離子狀態(tài)，再將其裝入嚴(yán)格密封的特制容器當(dāng)中。如果等離子碰觸到容器壁，后者將在高能之下融化。為了防止容器壁融化，科學(xué)家開發(fā)出了一種名叫“托卡馬克”裝置的容器來承載等離子。“托卡馬克”結(jié)構(gòu)對稱，能夠在超低溫磁鐵和強電流的幫助下“禁錮”住等離子體。

“螺旋石7-X”也是一種“容器”，但可能比“托卡馬克”更為先進，因為它不需要強電流的幫助，就能在容器當(dāng)中創(chuàng)造出一種類似于恒星內(nèi)核的環(huán)境狀態(tài)，能夠更加輕松地裝載等離子。

12月10日，科學(xué)家們利用“螺旋石7-X”實現(xiàn)了一項突破性進展。他們把1毫克的氫氣放在“螺旋石7-X”當(dāng)中，將其加熱成為100萬攝氏度的等離子——并且使這一狀態(tài)維持了0.1秒。“馬克斯·普朗克等離子體物理研究所”的漢斯-斯特凡·博舍博士說：“我們非常滿意。一切都和我們的預(yù)期相符。”

如果一切順利，科學(xué)家們下一步就要提高等離子的溫度，并且把它裝到比“螺旋石7-X”體積更大的容器中去。新容器名叫“國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆”（ITER），正在法國修建。如果ITER也取得成功，將是能源界的重大突破?？茖W(xué)家們只需要在啟動ITER時提供能量；一旦啟動，正常運轉(zhuǎn)起來之后，ITER就變成了一部自給自足的反應(yīng)堆，不再需要外部能量的支持了。

英國核聚變專家史蒂芬·考利說：“‘螺旋石’擁有天然設(shè)計，不需要電流。它利用奇形怪狀的磁鐵產(chǎn)生磁場，控制等離子，使之扭曲。這是實現(xiàn)核聚變的另外一種方法。”考利還表示，為了產(chǎn)生能源，我們希望核反應(yīng)堆能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)，所以，不需要強電流輔助的反應(yīng)堆就顯得非常劃算。

考利還表示，核聚變有希望在不遠(yuǎn)的將來就為我們提供源源不斷的能量。這有可能在幾十年內(nèi)就能實現(xiàn)。“我們現(xiàn)在已經(jīng)足夠接近，可以嘗鮮了，”他說。