幾十年來，核聚變一直被視為清潔能源的終極解決方案，但一個(gè)核心挑戰(zhàn)始終阻礙著它的實(shí)際應(yīng)用：如何可靠地控制維持核反應(yīng)所需的高能粒子？這個(gè)問題困擾了人類七十年。如今，科學(xué)家們可能找到了解決這一難題的方法，這可能是追求實(shí)用核聚變的一個(gè)重大突破。

由德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校、洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室和Type One Energy的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新方法，可以更快速且準(zhǔn)確地解決聚變反應(yīng)中的能量控制問題。這種方法能夠?qū)⒎滦瞧骶圩兎磻?yīng)堆的設(shè)計(jì)速度提升十倍，而仿星器是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定聚變的主要候選技術(shù)之一。

在核聚變過程中，最關(guān)鍵的部分是等離子體——一種需要通過強(qiáng)大磁場(chǎng)進(jìn)行約束的高溫帶電氣體。然而，這些磁場(chǎng)通常存在微小的“漏洞”，允許高能粒子逃逸。特別是α粒子，它們對(duì)于保持等離子體足夠熱以持續(xù)發(fā)生聚變至關(guān)重要。一旦這些粒子泄漏，反應(yīng)就會(huì)停止。

新的方法利用對(duì)稱理論，這是一個(gè)專注于模式和變換的數(shù)學(xué)領(lǐng)域，能夠更高效地識(shí)別并消除磁性“漏洞”。相比傳統(tǒng)方式，它不僅速度快，而且成本低得多，同時(shí)保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性。

盡管這項(xiàng)技術(shù)是為仿星器開發(fā)的，但它同樣適用于另一種主要類型的聚變反應(yīng)堆——托卡馬克。