Yahoo奇摩運動 核聚變研發競賽：無放射性的「小太陽」正在加速成為現實
得益於谷歌龐大的計算能力，一家美國公司正在通往可控核聚變能源的道路。
通過應用能夠自我迭代的軟件，TAE技術公司已經將曾經需要兩個月的任務縮短到幾個小時。
谷歌已將其在「機器學習」方面的專業知識借給該公司，以加快實現可控核聚變的時間表。
核聚變有望提供豐富的低碳能源，它與太陽釋放能量的過程相同。
現有核能以裂變為基礎，在裂變過程中，一種較重原子分裂成較輕的原子。核聚變的工作原理是將兩種輕原子結合起來，生成一種更重的原子。通過使用被稱為等離子體的高溫帶電氣體，快速移動的粒子可以融合，釋放出能量。
當聚變產生的能量超過投入的能量時，它在經濟上證明是可行的。但是還沒有人做到這一點，儘管人們為「在地球上建造一顆恆星」進行了長達80年的努力。
挑戰是巨大的，但核聚變行業的一些人希望，創新思維和顛覆性技術可以幫助打破這種情形。
TAE的首席執行官班德波爾（Michl Binderbauer）向BBC表示，「我想先做到聚變 ，但任何人做到也是英雄。」
TAE科技公司位於洛杉磯東南部綠樹成蔭的福特希爾蘭赫（Foothill Ranch），已經籌集了超過8.8億美元的私人資金，高於其他任何核聚變公司。該公司獲得來自高盛公司、洛克菲勒家族和已故的微軟公司聯合創始人保羅·艾倫的高調支持。其董事會成員包括前美國能源部長歐內斯特·莫尼茲。
該公司的30米長的聚變筒，以TAE的創始人、2014年去世的物理學家諾曼·羅斯托克（Norman Rostoker）的名字命名為C2W 「諾曼」。它代表了一種與世界上最大的聚變實驗所使用的甜甜圈形「托卡馬克」（tokamak）不同的方法，後者在價值數十億歐元的ITER項目中使用。
控制數千萬度的等離子體需要一個精調細控的系統。谷歌在機器學習方面的優勢，即算法隨著經驗而不斷改進，已被用於優化TAE的聚變裝置。
優化，或調整到最佳性能，會在設備上的某些東西發生變化時進行，如添加新的硬件。這個過程曾經需要兩個月左右，但有了機器學習，「我們現在可以僅在一個下午完成，」TAE的班德波爾向BBC表示。
「學習速度加快得令人難以置信，使我們能夠更容易地做出改變」。機器學習也被用來重建核聚變實驗期間所發生之事，這也被稱為「拍攝」。多股數據可以被拉到一起，以便更深入地了解這個過程。
班德波爾解釋稱，這是個難以置信的算力密集型問題，而且在此之前甚至很少有人試圖解決該問題。他表示，與谷歌合作的結果可能會使該公司的長期規劃提前一年，該規劃打算在2030年之前推出商業核聚變測試設備。
TAE科技公司已經走過了漫長的道路——加州大學歐文分校的教授羅斯托克在1998年創建了Tri-Alpha能源公司；出生於奧地利的班德波爾是羅斯托克的博士生之一，四年前成為公司的CEO。這兩位物理學家選擇了TAE方法，然後從核聚變電站的要求開始，倒推進行研發。
據倫敦帝國學院的齊滕登（Jeremy Chittenden）教授說，TAE「所做的事情與其他人完全不同"。該設備並不依賴等離子體的熱量來產生快速移動的粒子進行核聚變，而是使用外部粒子束，將其射入熱氣中，類似於粒子加速器中發生的情況。」他解釋說：「這就是你的聚變源。」
耗資1.5億美元的「諾曼」裝置以超音速將管內的兩個等離子體球撞到一起。在所謂的場反轉配置（FRC）中，由磁場來控制這個過程。
而歐洲ITER那樣的聚變設備，則使用由氘和氚組成的燃料（氫元素的兩個重版本），在數千萬攝氏度的高溫下通過核聚變產生能量，這仍然處於比其他一些方案所需溫度要低。但是也有缺點：氚具有放射性，會磨損聚變反應堆的內部，而且供應有限。
TAE的「諾曼」裝置則用「普通的」氫和氘為其反應提供動力——這是一個更無害的選擇，儘管效力較低。但該公司最終希望轉向氫硼燃料。這種燃料不產生中子，因此幾乎沒有放射性，使機器易於維修和維護。但這種燃料也需要極高的溫度。
C2W 「諾曼」在大約7000萬攝氏度下運行，但氫硼燃料需要溫度上升20-30倍，達到幾十億攝氏度。這是一個重大的挑戰，班德波爾說，在科學上增加幾十倍是一個大問題，"我們能實現用氫硼嗎？我非常確信我們可以。"
英國約克大學從事托卡馬克核聚變研究的等離子體物理學家羅迪·範恩（Roddy Vann）說，「雖然你必須達到正確的溫度，但溫度、密度和能量封閉時間都必須同時達到足夠高的水平。」
他解釋說，雖然中子在托卡馬克結構中確實產生了一些放射性，但我們在常規的氘氚核聚變中捕獲的也是中子的能量。不過範恩教授也說："如果我們能做到無中字核聚變（aneutronic fusion），並能在可實現的溫度下進行，那將是非常有趣的。"
齊滕登教授解釋說，「因為他們不是通過熱能，而是通過粒子加速，所以（氫硼燃料）的缺點就消失了。」齊滕登補充，那樣的核聚變電站實現後，帶來的淨收益是巨大的，因為以氘氚為原料的電站成本中很大一部分是處理放射性產品。
班德波爾說，TAE的方法也不容易受到湍流的影響——湍流阻礙了托卡馬克中控制等離子體的能力——以及熱量從機器中洩漏。他說，事實上，隨著設備中溫度的上升，洩漏率會下降。
目前正在計劃兩個反應堆來跟隨「諾曼」—哥白尼和達芬奇。十年內的一個關鍵目標是產生淨能，即核聚變的輸出超過為啟動反應提供的能量。
經過近25年的發展，TAE已經開創了超越核聚變應用的技術。它正在完善一種稱為硼中子捕獲療法的技術，以期將其用於癌症治療。它還成立了一個新的部門，將其在C2W「諾曼」工作中產生的電源管理系統商業化，用於電動汽車和能源儲存領域。
