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谷歌加快核聚变研究取之不尽的清洁能源还远

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来源: 作者: 2018-09-06 13:18:58

  谷歌加快核聚变研究,取之不尽的清洁能源还远吗

  本文来自华尔街见闻,作者祁月。

  在谷歌的帮助下,人类朝着取之不尽的清洁能源的梦想又迈进了一步。

  据英国卫报报导,谷歌和一家美国业内领先的核聚变研究公司研发了一套全新的计算机算法,它可以大大加快等离子体实验的进度,以期推动清洁能源技术加快进步。等离子体是能源技术的核心。

  与谷歌合作的这家核聚变研究公司是TriAlphaEnergy。它已取得超过5亿美元的外部风投融资,投资人包括微软联合创始人PaulAllen。

  两家企业将这套算法命名为Optometrist算法,它会使得高性能计算与人类的判断力结合,为复杂的能源技术问题寻觅出更新更好的解决方案。

  发表在星期二的《科学报告》上的文章显示,在Optometrist算法的帮助下,TriAlphaEnergy公司C2-U机器的核聚变实验的运行速度从一个月左右紧缩到只有短短几个小时,系统能量损耗率也大幅降低近半,令总能量增加。只有总能量到达一定水平,才会产生聚变。这有助于让核聚变发电早日成为现实。

  核聚变,又称为热核反应,是一种复杂的核反应进程,是两个或以上较细小的轻原子核在超高温等条件下聚合成为一个较重的原子核,在此进程中部分质量转换为能量。太阳数十亿年来通过把氢原子聚变成氦原子而产生出热量,这一过程就是核聚变。

  如果要进行核聚变反应,首先就必须提高物质的温度,使原子核和电子分开,处于这类状态的物质称为“等离子体”。

  人机结合的重要推动

  TriAlphaEnergy公司的核聚变技术机器C2-U每8分钟运行一次等离子实验。进程包括用一束氢原子爆破等离子体,让它在磁场中旋转长达10毫秒。这样做的目的是看它是不是与理论假想一致,产生的能量多于消耗的能量。

  该公司的核反应堆使用了所谓的场反转配置,它利用了等离子体本身的涡流来改变磁场,而不是完全依赖于机器上的磁线圈所产生的外部磁场。这样做的结果是具有自我稳定性质的旋转的圆柱体颗粒被磁性固定住,其结构类似于一个烟圈,优点是随着等离子体能量的增加,磁束缚变得更强大,更稳定。

  创造这样一个磁场反向配置,还得通过向反应堆注入质子、电子和硼燃料来让它保持状态是相当复杂的,变量几近不计可数,这就是为什么TriAlphaEnergy公司要求助于谷歌。但是,即便是谷歌最先进最知名的超级计算机也没法胜任这项工作。

  “即便结合谷歌规模化的计算机资源,整件事情也还是超出了我们的认知。”谷歌加速科学团队的TedBaltz说。因此,两家公司将计算机算法与人类的研究相结合,由计算机向人类专家提供多种选择,人类专家根据直觉选择出他们认为更有希望的选项。

  “没有先进的计算机辅助程序的帮助,这样的结果单靠人类可能需要好几年才能解决。”TriAlphaEnergy公司总裁兼技术总监MichlBinderbauer说。

  有意思的是,正大力推进人工智能技术的谷歌,这次不再将人类与人工智能作竞争,“这是一个典型的人类和计算机在一起联手合作的情况,而不是分开工作。”TedBaltz这样说。

  C2-U已被更强大、更复杂的机器Norman所替换。这个名称是为了记念该公司已故去的联合创始人NormanRostoker。本月初,Norman进行了第一个等离子体实验,如果实验成功,TriAlphaEnergy公司下一步将建造一个具有示范性质的发电机。

  随着地球气候产生变化,和人类减少碳排放的需要愈加明确,取之不尽的清洁、安全能源一直是人类所渴盼的。但是,尽管人类已在这方面实验了60年之久,且投入了高达几十亿美元资金,但核聚变能源之梦迄今还没有实现,工业化范围的核聚变还有很久的路需要走。

  事实上,不止是谷歌,其他公司和国家也在追逐核聚变能源的梦想。截至目前,范围最大的是正在法国南部进行的ITER计划,到达180亿欧元。该项目取得了公共资金的资助,合作伙伴来自美国、欧盟、中国、印度、韩国、俄罗斯和日本。

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