核聚变的前景是诱人的：通过利用为我们的太阳提供能量的相同原子过程，我们也许有一天能够产生几乎无限量的清洁能源。
但是，虽然核聚变反应堆自20世纪50年代就已经存在，但科学家们还没有能够创造出能够以可持续方式生产能源的设计。阻碍核聚变的是政治、缺乏资金、对电源的担忧，以及潜在的无法克服的技术问题，这些都是一些障碍。今天，我们拥有的核聚变反应堆仍停留在原型阶段。
然而，新泽西州的研究员迈克尔·扎尔斯特夫（MichaelZarnstorff）最近在帮助儿子进行一项科学项目时，可能取得了重大突破。
新泽西州马克斯·普朗克普林斯顿等离子体物理研究中心的首席科学家Zarnstorff和他的同事在一篇新论文中描述了一种更简单的恒星器设计，这是最有希望的核聚变反应堆之一。
聚变反应堆通过将两个原子核碰撞或聚变产生一个或多个较重的原子核来发电。这一过程可以释放大量能量。但实现融合是困难的。它需要将氢等离子体加热到100000000°C以上，直到氢核熔合并产生能量。毫不奇怪，这种超高温等离子体很难使用，它会损坏和腐蚀反应堆昂贵的硬件。
恒星加速器是一种利用外部磁铁通过特定方式“扭转”热等离子体的流动，来控制和均匀分布热等离子体的装置。为了做到这一点，恒星加速器配备了一系列复杂的电磁线圈，可以在装置内产生最佳磁场。
“螺旋线圈是恒星器中最昂贵、最复杂的部分，必须以非常复杂的形式以非常高的精度制造。”这篇新论文的主要作者、物理学家佩尔·赫兰德说。
新的设计提供了一种更简单的方法，取而代之的是使用永磁体，永磁体的磁场由材料本身的内部结构产生。正如《自然》杂志发表的一篇文章所述，Zarnstorff意识到，钕硼永磁体的性能就像冰箱的磁铁，只有更强的永磁体才能变得足够强大，有可能帮助控制恒星中的等离子体。
发表在《自然》杂志上的一篇文章写道：“他的团队的概念设计将更简单的环形超导线圈与连接在等离子体真空容器外的煎饼状磁铁结合在一起。”“就像冰箱磁铁只粘在一侧一样，这些磁铁主要在容器内部产生磁场。”
从理论上讲，在恒星机上使用永磁体将更简单、更实惠，并将释放出设备上的宝贵空间。但研究人员确实注意到了一些缺点，如“磁场强度的限制、不稳定性和退磁的可能性”。
无论如何，商业化的核聚变能源即使有，也不会很快出现。但是，除了新的恒星器设计理念外，近年来也出现了一些有趣的发展。最值得注意的例子之一是国际热核实验反应堆（ITER）。
ITER去年宣布，希望在2025年前完成世界上最大托卡马克核聚变反应堆的建造。该项目的目标是通过证明反应堆能产生比消耗更多的能量来证明商业核聚变是可能的。但即使ITER实验成功，核聚变电站也可能至少要到2050年才能上线。
在地球上实现可持续的核聚变能源仍然是一项“重大科学挑战”，前途未卜。此外，一些科学家质疑，这种能源是否真的像许多人声称的那样清洁、实惠和安全。但是，对核聚变反应堆设计的新见解，如新论文中所述，可能有助于加快开发有朝一日可能成为后碳社会主要能源的进程。
