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聚变能源的未来：乔治·塔南教授在麻省理工学院的挑战与愿景

排行榜 2025年09月21日 19:14 0 aa
聚变能源的未来：乔治·塔南教授在麻省理工学院的挑战与愿景

信息来源：https://news.mit.edu/2025/working-make-fusion-viable-energy-source-george-tynan-0917

在追求可持续的清洁能源之际，聚变能作为一种潜在的解决方案，越来越受到关注。最近，麻省理工学院核科学与工程系的Norman C. Rasmussen兼职教授乔治·塔南（George Tynan）踏上了致力于攻克聚变等离子体的重大物理和工程挑战的新征程。他高度期待通过创新和研究，为实现聚变能源的实际应用找到切实可行的工程解决方案。

从航天到聚变：科学职业的转变

乔治·塔南的科学之路始于航空航天工程，他获得了该领域的本科学位，并曾参与火箭推进技术的研究。随着对热电离物质和等离子体的深入理解，塔南意识到等离子体的潜力不仅限于推进领域，更能够成为核聚变的核心驱动力。在聚变能的可能性激发下，他转向研究等离子体物理学，寻找基于聚变的可持续能源解决方案。

聚变能源的未来：乔治·塔南教授在麻省理工学院的挑战与愿景

对于塔南来说，聚变不是一个遥不可及的梦想，而是一个需要不断努力实现的目标。他认为，聚变作为一种清洁能源，能够改变全球能源格局，并对未来的发展产生深远影响。

扎根于科学的研究探索

在攻读博士学位时，塔南专注于研究“能量限制时间”这个关键指标，代表着在热源关闭的情况下，热燃料冷却所需的持续时间。这一标准最初仍是一种经验猜测，但他通过观察等离子体湍流行为的研究，将这一领域推向了新的高度。

他的博士研究揭示了与常规流体不同的等离子体行为，以及在特定条件下湍流自熄的现象，这一发现为更好地理解和控制等离子体提供了重要线索。通过与加州大学洛杉矶分校的博士后研究，塔南进一步深入这个领域，聚焦于等离子体的特性和行为，为后来的聚变研究奠定了基础。

聚变的挑战与可能性

结束了博士生涯后，塔南在加州大学圣地亚哥分校建立了聚变研究小组，集中于等离子体的湍流和与材料的相互作用。他在此期间积累了丰富的经验，并逐渐意识到，美国在实现聚变能源方面所面临的工程和技术挑战。

在2023年的一次与麻省理工学院教授的讨论后，塔南决定将精力转向解决聚变等离子体的重大物理和工程挑战，包括如何更高效地去除热量和废气，以免对聚变装置造成损坏。他希望探索和开发更好的材料，以延长聚变设备的使用寿命，并最大限度减少放射性废物的产生。

“过去的10年里，我曾对能否看到聚变的商业应用持悲观态度，但现在的景象让我倍感乐观。”塔南说道。“和麻省理工学院的研究人员以及其他私营部门公司之间的合作，给我带来了更大的信心。”

努力推进聚变能的实现

在麻省理工学院，塔南参与了多项重要项目，包括2021年与联邦聚变系统（CFS）的合作，推动高温超导磁体的设计与建造，成为全球最强大的聚变磁体之一。这标志着向商业化无碳发电迈出了重要一步，也让聚变能的梦想显得越来越接近现实。

塔南强调，作为一个科学家，关键在于将聚变研究的各个方面整合成一个可行的系统。通过将他在等离子体物理学和材料科学的专业知识相结合，塔南期望在未来进一步推动聚变能的开发，以应对气候变化和能源需求的双重挑战。

“随着科技的快速进步，开发聚变能的计划将不断演变，我们必须灵活应对新挑战和机遇。”塔南补充说。他对未来的聚变研究充满信心，并期待在这一重要领域中作出更多的贡献。

随着科学界对聚变能源的不断探索和突破，乔治·塔南及其同事所付出的努力可能在不久的将来为人类带来全新的能源愿景。这样的努力不仅是在为应对当前的能源危机做出贡献，也是在为可持续未来铺平道路。

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