光炮与死星(7)
聚变的磁约束
科学家可能用来为一颗死星提供能量的第二种方法称作“磁约束”（magnetic confinement），一种以磁场约束高温氢气等离子体的过程。事实上，这一方法其实可以为第一个商用聚变反应堆提供蓝本。目前，这一类型最先进的聚变项目是国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）。2006年，一些国家组成的联盟（包括欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度）决定在法国南部的卡达拉奇（Cadarache）建造ITER。它的目标是将氢气加热到1亿摄氏度，它将成为历史上第一个产生能量多于其消耗能量的聚变反应堆。它的目标是产生5亿瓦的功率，并持续500秒（目前的纪录是1 600万瓦，持续1秒）。ITER计划于在2016年产生它的第一个等离子体，并在2022年实现完全运转。它耗资120亿美元，是历史上第三昂贵的科学项目（仅次于曼哈顿计划和国际空间站）。
ITER看上去像一个巨大的环状物，氢气在环绕表层周围的巨型线圈中流通，线圈被冷却，直到它们成为超导体为止，随后巨量的电能被泵入其中，制造出磁场，困住环状物中的等离子体。当环状物中有电流注入，气体就被加热到极端高温。
科学家们之所以对ITER如此兴奋，是因为他们看到了创造一种廉价能源的前景。聚变反应堆所需的燃料是普通的海水，含有丰富的氢。至少在理论上，聚变可能会提供给我们取之不尽的廉价能量来源。
那么，为什么我们不现在就使用聚变反应堆？为什么在聚变反应于20世纪50年代被制定成功后花了好几十年才取得进展？问题在于，均匀地压缩氢燃料存在巨大的困难。在星体中，万有引力把氢气压缩成一个完美的球形，这样气体就会被均匀、完全地加热。
在NIF的激光聚变中，焚烧球体表面的同心激光光束必须绝对均匀，而实现这种均匀是极端困难的。在磁约束机器中，磁场既有N极也有S极，结果，要把气体均匀地压缩成一个球体非常不易。我们能做到的最好程度是制造一个环形磁场。但压缩气体就像挤压一个气球：每当你从一头挤压气球，空气就让其他某个部位鼓起。从各个角度同时均匀地挤压气球是一个颇具难度的挑战。灼热的气体通常会从磁瓶中泄露出来，最终触及反应堆壁，使聚变反应中断。这就是为什么要将氢气均匀压缩超过1秒钟会如此困难。
与这一代的裂变核电站不同，聚变反应堆不会制造出大量核废料（一个传统的裂变核电站每年产生30吨极高核废料。相反，聚变反应堆产生的核废料主要是反应堆最终被废弃后残留的放射性钢铁）。
聚变无法在近期之内解决地球的能源危机。法国诺贝尔物理学奖得主皮埃尔－吉勒·德热纳（PierreGilles de Gennes）已经说过：“我们说我们将把太阳放进一个盒子里。这个主意是不错，问题在于我们不知道如何做这个盒子。”但如果一切顺利的话，科学家们希望ITER在40年之内可以为聚变能量的商业化铺平道路，这是可以为我们的住宅提供电力的能源。有朝一日，聚变反应堆或许可以缓解我们的能源问题，在地球上安全地释放着太阳水平的能量。
但即便是磁约束反应堆也无法提供足够的能量来为一台死星式的武器提供能量。想做到这点，我们需要一种全新的设计。
