麻省理工最近發表了6篇論文，他們利用新型磁體制作托卡馬克裝置Sparc，對比國際熱核聚變裝置ITER，其成本和體積縮小了40倍。

新裝置已經過最極限的測試，有可能在2025年正式運行。該裝置被美國專家極爲推崇，稱其爲“過去30年核聚變研究中最重要的事情”。

那托卡馬克裝置Sparc是個啥，對我們的生活有什麽意義呢？

其實這玩意兒也不難理解，就是一個環形的磁約束容器，形狀類似于躺平的超大號輪胎，外壁纏繞的線圈是超導材料，通電後可以産生強大的磁場，能起到隔離超高溫等離子體的作用，因此是核聚變反應的關鍵裝置。

核聚變産生的熱量可以發電，對比核裂變安全可控、沒什麽汙染，且燃料來源也非常廣泛，所以是未來非常優質的能源。

但發生核聚變的條件十分苛刻，第一是溫度要足夠高，使燃料變成溫度超過1億攝氏度的等離子體；第二是密度和壓力夠大，原子核之間才會發生碰撞；第三是等離子被約束的時間足夠長。

這三種條件缺一不可，太陽內部就是核聚變反應堆，上圖藍色區域就是核聚變區，每秒鍾燃燒掉430萬噸的氫氣。

人類要實現核聚變非常困難，其中關鍵就是托卡馬克裝置，技術和成本的准入門檻非常高，一般的國家壓根兒玩不起，上面提到的國際熱核聚變裝置ITER，由中美俄等35個國家合作建設。

這玩意兒建是建好了，但離實際應用還很遙遠。由于內部溫度高達上億攝氏度，一般的材料瞬間化爲灰燼，因此需要超強的磁場來約束，托卡馬克的體積也非常大，國際熱核聚變裝置ITER直徑約12米，而其建造成本高達5億英鎊！

核聚變裝置的運維成本也高得離譜，根據某專業人士的預估，用它發一度電的成本大約是10萬美金，真正能商用大概得到2050年，所以目前是純燒錢的研發項目，加拿大扛不住直接宣布退出。

美國也退出過國際核聚變裝置項目，但在後來又選擇重新加入。有人認爲是中國的原因，中國在核聚變方面的持續性投入，也有自主設計的核聚變裝置，如中國環流器二號和中國換流器三號。

環流三號被視爲中國的人造太陽，首次實現了100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，也突破了等離子體大電流高約束模式運行控制的一系列關鍵技術難題。

美國顯然不願意落後中國，即便是燒錢也得繼續跟下去，不過美國討了個巧，把核聚變裝置引入民營資本，目前已經投入數十億美元，不得不說美國在圈錢這塊兒是真的有水平。

麻省理工是如何突破的呢？從該團隊發表的6篇論文來看，主要內容是磁體的設計和制造，他們利用超導材料強化磁場，同時去掉絕緣材料以節約成本和縮小體積。

強化磁場的關鍵是氧化钇鋇銅，這種高溫超導膠帶可以承受更強的電流，在同樣的線圈長度下産生更強的磁場。麻省理工用300公裏的超導膠帶做成16個線圈，做成了一個環形的磁場裝置。

該磁場在2021年刷新了記錄，強度是地球磁場的40萬倍以上。而且經過極限測試和重新設計，在去掉絕緣材料的情況下，磁體通電也不會受到損傷。

基于以上實驗和研究，麻省理工計劃打造托卡馬克裝置Sparc，體積和成本爲國際熱核聚變裝置ITER的40分之一，也就是說直徑只有3.7米左右，但能將兩億多攝氏度的等離子維持10秒鍾，同時實現140兆瓦的功率輸出。

最後說一個問題，怎麽看待麻省理工的Sparc呢？

要說科技創新那確實是有，畢竟有了新思路和新方向，但要說是技術突破那純屬扯淡，且不說這玩意兒目前就是個PPT，就算造出來也只是實驗裝置，對核聚變的應用沒有任何進步，跟月薪3000的我就更沒啥關系了。

只能說美國人善于營銷概念，目前麻省理工的Sparc項目已獲得20億美元的投資，來自于埃尼集團、淡馬錫控股，以及比爾蓋茨的突破能源等等，這麽一說你是不是明白點什麽了？