近期，在可控?zé)岷司圩兗夹g(shù)研發(fā)公司 MIFTI總裁兼首席科學(xué)家哈菲茲拉赫曼（Hafiz Rahman）博士的領(lǐng)導(dǎo)下，該公司在位于美國加利福尼亞州圣萊安德羅的 L3 哈里斯實驗室，展示了其核聚變技術(shù)的最新突破。
該公司憑借 1-MegaAmp 原型聚變發(fā)生器，實現(xiàn)了 1500 億個中子的產(chǎn)量，并能夠滿足所有先進的計算機代碼預(yù)測。
據(jù)悉，該成果與世界上任何其他私營公司取得的成就相比，高出約一萬倍。
并且，根據(jù)MIFTI 的預(yù)測，該公司一直以來致力于研究的分階段直線箍縮裝置（英文名為 Z-pinch），將能夠比其他核聚變技術(shù)，更快地為全世界生產(chǎn)低成本、可持續(xù)的清潔能源。
（來源：AI 生成，圖文無關(guān)）
顯而易見，發(fā)現(xiàn)和推進與新能源相關(guān)的技術(shù)發(fā)展，是影響當(dāng)下和未來人類可持續(xù)生存的關(guān)鍵因素。
在大多數(shù)人看來，風(fēng)能、太陽能和水力發(fā)電等可持續(xù)能源，能夠在給人類提供所需能源時發(fā)揮重要作用。
這個看法毋庸置疑，但很多人卻忽視了一點，這些能源本身并不能滿足日益增長的人口和能源密集型生活方式的需求。
高能量密度、無限且清潔的能源，才是地球上的我們目前最理想的能源選擇。
從這一需求來看，核裂變能源似乎是一個很好的選擇，畢竟它的生產(chǎn)成本和其他能源相比有一定的競爭力，并且燃料的可用性也是無限的。
不過，遺憾的是，這種形式的核能，會產(chǎn)生大量壽命高達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬年的放射性成分。
因此，相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家們都達(dá)成一種共識，即基于聚變的核能才是能夠克服未來可能發(fā)生的能源危機的最終解決方案。其中的原因有很多，包括燃料成本非常經(jīng)濟、環(huán)境友好、安全性高、不受時間限制等。
事實上，早在半個世紀(jì)之前，科學(xué)家們已經(jīng)通過氫彈的形式證實，地球上能夠產(chǎn)生核聚變能源。
但到目前為止，可控核聚變還未能實現(xiàn)可以滿足需求的持續(xù)凈能量增益。如果從技術(shù)層面上看，存在很多原因，大多數(shù)與反應(yīng)裝置的具體選擇和實施反應(yīng)的方法有關(guān)。
例如，基于磁約束或慣性約束來產(chǎn)生聚變能量的傳統(tǒng)方法，不僅過于昂貴，而且效率極低，理論上的增益大概在 1 至 5 的范圍。
而上面提到的分階段直線箍縮裝置核聚變技術(shù)，則很有希望產(chǎn)生大量的凈能量增益反應(yīng)。
據(jù)介紹，直線箍縮裝置作為一種聚變裝置，可以讓極強的電流通過柱形放電管，進而使其中的等離子體在產(chǎn)生箍縮效應(yīng)之后，受到壓縮和加熱，從而形成高密度的灼熱等離子體。
圖丨分階段直線箍縮裝置示意圖（來源：MIFTI官網(wǎng)）
在過去二十年中，來自美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校的科學(xué)家，一直在研究這項能通過中子產(chǎn)生大量能量的技術(shù)。
2008 年，他們創(chuàng)立了 MIFTI 公司，并通過計算建模、計算機模擬和實驗室實驗等方式，預(yù)測到分階段直線箍縮裝置，可以實現(xiàn)超過用于組裝反應(yīng)的核能要求。
并且，他們還通過最先進的模擬預(yù)測發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)的真實凈能量增益，有望達(dá)到 10 至 100 的范圍。
不僅如此，通過該技術(shù)產(chǎn)生的中子，還能以更低的成本生產(chǎn)放射性同位素。
如文章開頭所述，MIFTI 公司最近已通過實驗實現(xiàn)中子產(chǎn)額。這一突破已經(jīng)與生產(chǎn)放射性同位素所需的中子數(shù)量（大約 1 萬億個）比較接近。
需要說明的是，放射性同位素可以在多個行業(yè)獲得應(yīng)用，比如利用放射性物質(zhì)或放射性藥物合成器來診斷和治療各種疾病，包括癌癥、心臟病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。
數(shù)據(jù)顯示，“預(yù)計在未來十年內(nèi)，全球僅核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域放射性同位素市場的估值，就將從 2023 年的 88.2 億美元，增至 2033 年底的 190.4 億美元。”
基于此，在目前成果的基礎(chǔ)上，MIFTI 公司計劃于 2024 年 2 月在 L3 哈里斯實驗室開展下一輪測試，將使用比此前測試更高的功率，以及借助 Flash、Chicago、Hydra 等先進的計算機進行代碼預(yù)測，以期實現(xiàn)低成本且豐富的放射性同位素的生產(chǎn)要求。
此外，目前 MIFTI 公司的聚變反應(yīng)器為 4 兆安，而據(jù)該公司的高級模擬預(yù)測，如果將聚變反應(yīng)器擴大到 10 兆安，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)凈能量增益，以及醫(yī)院診斷癌癥所需的醫(yī)用同位素的商業(yè)化生產(chǎn)。
參考資料：
https://www.factmr.com/report/nuclear-medicine-radioisotopes-market
https://www.globenewswire.com/en/news-release/2024/01/22/2813047/0/en/US-Nuclear-Strategic-Investment-in-Fusion-Energy-Breakthrough-Targets-7-5-Billion-Medical-Radioisotope-Market-for-First-Use.html
https://miftec.com/index.html
https://it.finance.yahoo.com/news/us-nuclear-partner-mifti-reports-133000402.html?guccounter=1&guce_referrer=aHR0cHM6Ly93d3cuZ29vZ2xlLmNvbS8&guce_referrer_sig=AQAAAByrCjkMUkhkTD5w_0CcrEZmH9-s0sI8NEaLOCmCns7E6Kis1H0vnePskhKX7IoDTII75OcFvpkjHBLfhMCLruhqusDLihB4IAsLQmFqBNU9sMjQb-1MftT_laMHStrDIj4AkZeLti_Jz-wtTf8LD03VoA3XQsUfe99fZIXpTnjF
https://stockdaymedia.com/featured-content/us-nuclear-strategic-investment-in-fusion-energy-breakthrough-targets-7-5-billion-medical-radioisotope-market-for-first-use/
排版：劉雅坤
