顿大学的核聚变科学家却有些忧伤。早些时候，他们刚升级的核反应堆因为线圈故障而被勒令下线一年之久。

由此一来，美国目前只剩下一个主要的核聚变反应堆尚在运行，这是核聚变科学发展的又一个挑战。

▲Alcator C-Mod实验室一角

但是怀特教授信心满满：“我们集聚了不可思议的核聚变科学家和工程师团队，C-Mod实验室培养的开阔思维以及协作精神将继续发挥作用，培养的学生正在继续研究并尝试实用化。每个人都激动不已，我们希望乐观精神一直都在。我们要放眼整个世界，加速核聚变科学的发展。”

核聚变科学发源于MIT

麻省理工学院等离子体科学与聚变中心（Plasma Science and Fusion Center）副主任马丁·格林沃德（Martin Greenwald）正在努力申请新的项目。格林沃德说：“C-Mod的关闭只是章节性的结束，新的篇章即将开启。设备都有生命周期，它们运行的时候，我们做研究；关闭的时候，我们仍然要继续做研究。”

格林沃德称，当今聚变科学领域许多最有影响力的概念都发源于MIT。早在1971年，首部申请专利的Alcator反应堆设备就已经聚焦于研究高强度磁场聚变方法。格林沃德说：“当时我们的磁场研究组发明实现超导磁体的方法，基本上成为今天聚变科学默认的基础，应用于各大核聚变设备。而现在，我们想继续推进磁体技术发展。”

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，处于这种状态的物质称为“等离子体”（plasma）。这种温度需要超过1亿℃，远远高于太阳核心的温度。这种情况下，磁场是将高温等离子体与反应堆墙壁隔离的唯一可靠方法。格林沃德说：“目前，我们已经在C-Mod上获得了必要的等离子浓度和温度，但是由于Alcator反应堆相对较小，产生能量和消耗能量相当。”

目前，核聚变科学家的研究重心都在于寻找一种使聚变反应堆获得能源净产出的方法。建设类似ITER的巨型托卡马克反应堆设备需要极大的付出，目前ITER项目的国际总支出已超过500亿美元，是原来预计的10倍。预计2027年之前还不能进行能源实验，这已经落后计划10年之久。

然而，格林沃德称或许另有他法。

格林沃德指的是麻省理工学院的“ARC核聚变反应堆”，ARC的名字来源于科幻电影《钢铁侠》“Affordable（经济），Robust（强劲），Compact（简洁）”。ARC反应堆是更依赖于先进的材料和磁场技术的小型、模块化反应堆，甚至能够缩减至大型反应堆尺寸和预算的十分之一。

当然，想要开始ARC的研究和实验，麻省理工学院需要寻求私人资助。

高级偏向器试验（Advanced Diverter Experiment，ADX）是MIT的另一个项目，其大小和C-Mod相近，但设计却不同。ADX将帮助研究者掌握更多聚变环境下高温等离子体行为、等离子体与材料表面的相互作用以及结构材料的行为等，以便解决核聚变试验中遇到的关键问题。麻省理工学院现已经提请能源部给予ADX资助。

▲Alcator C-Mod实验室一角

年轻的创新主力

十年前，丹尼斯·怀特正是奔着核聚变项目来到麻省理工学院，或者更具体来说，怀特看到MIT的学生能在世界顶尖的聚变反应堆设备上学以致用、动手实践。

怀特现任麻省理工学院核科学与工程系主任，并兼任PSFC主任。他说：“如今，C-Mod一线试验人员大约1/3是学生，年轻人是创新的主力，他们反思旧理论并为聚变科学领域注入新的创新力量，他们引领着现代研究方法的发展。”

怀特团队的年轻化正表明了这一点，17个人中9个年龄都在40岁以下。怀特说：“新一代年轻的核聚变科学家的创新动力是无限的。仅仅在几年前，我们觉得还不能获得能源净产出。但好像突然间，我们就有了机会发明更简洁、高效的反应堆设备。”这实际上得益于新一代超导材料以及Alcator C-Mod开拓的新设计方法的发展，更加确定了使用高强磁场来实现聚变能源的优势。

“这就是麻省理工学院伟大的原因。这里集聚这充满创造力的年轻人，这里赋予他们重新思考和大胆尝试的活力，驱动他们通过奉献和天赋让世界变得更加美好。并且，他们也做到了。”