位於威斯康辛州麥迪遜的一個實驗性核融合反應堆,首次在私營部門成功地將等離子體能量直接轉化為可用電力,達成了一項技術里程碑。這次成功的試驗使用了威斯康辛 HTS 軸對稱鏡,這是一個與威斯康辛大學-麥迪遜分校合作運營的研究設備。新開發的硬件在約 100 伏特的電壓下,吸取了多安培的電流,產生的輸出足以點亮數個白熾燈泡。開發這項磁鏡核融合技術的 Realta Fusion 公司,公開宣佈此成就,稱其為商業電力發展的重要突破。
Realta Fusion 的首席執行官基蘭·弗朗隆(Kieran Furlong)指出,雖然該概念在業界長期以來都是理論討論的主題,但這次測試代表了私營企業在運營核融合設備上的初步實際應用。
Realta Fusion 在核融合技術上取得重要突破
該機制依賴於位於磁鏡裝置一端的直接能量轉換器。當移動的帶電粒子到達設備的一端時,轉換器迫使它們減速。這一減速過程產生了一個電位差,隨後促使電流通過連接的電路。公司官員澄清,這次測試作為工程概念的初步驗證,而非完整的電力生產機制。首席科學官德瑞克·薩瑟蘭(Dr. Derek Sutherland)表示,這次試驗在可見的範圍內證明瞭該過程的物理學,但並不代表淨正能量的回報或全規模的商業輸出。
他指出,較大的發電目標仍然是其設備下一個版本的目標。
直接能量轉換的引入旨在提升未來商業設施的淨生產力。該公司計劃在 2030 年代中期部署其首個模組化發電廠。工程計劃顯示,這些未來的設施將分開其發電方式。傳統的熱循環將在運營效率限制為 45%的情況下,處理四分之五(80%)的總核融合能量。最後的五分之一(20%)能量將通過電轉換器,預計其效率水平將超過 90%。這種混合配置旨在中和啟動和維持高温等離子體環境所需的內部能耗。
通過回收這些能量,設計目標是改善最終的電力平衡,並減少後續電力的零售成本,幅度介乎於 10%至 20%。
核融合技術的歷史背景與未來展望
該方法的基礎物理學可以追溯到 1974 年,當時理查德·波士特(Dr. Richard Post)首次在洛倫斯利弗莫爾國立實驗室詳細介紹了這一機制。在隨後幾十年中,公共資助的實驗室和大學幾次建造了類似系統。值得注意的歷史測試配置包括 1970 年代建造的威尼斯百葉窗轉換器、1980 年代的串聯鏡實驗以及 2008 年在日本測試的 GAMMA 10 設備。威斯康辛州最近的試驗標誌著首次有私營公司成功地將此類轉換器與活躍的核融合等離子體進行接口。
Realta Fusion 計劃繼續利用這些結果設計其模組化鏡反應堆的系列產品。

