Cambridge Heavy Industries 正在低调打造桌面级核聚变装置

提起核聚变发电，人们脑海里往往是布满大型激光器或磁体的巨型工业设施，但马萨诸塞州剑桥市的一家初创公司，却在悄悄打造一台能放在桌面上的聚变装置。

我通过视频与 Cambridge Heavy Industries 联合创始人兼 CEO Yun Kai 交谈时，这台设备的光学系统就在他身后的屏幕里。该公司一直隐身运营，实验室就在 MIT 附近的一个小空间里。Kai 向 TechCrunch 独家展示了他们正在研发的技术。

“我们是刻意做了一台小型模块化反应堆。它很小，可以放在实验台上，”他告诉我，“正因为小，一切事情都变简单了。”

小巧的体积让 Cambridge Heavy 能快速实验和迭代。“模块化的小型设计，一天可以跑 50 到 80 次实验、发射 50 到 80 次，”他说。这些实验产生的数据会输入模拟系统，由 AI 用来优化设计。

这种灵活的打法也吸引了投资人的关注。该公司最近完成了一轮 620 万美元的种子轮融资，由 Azolla Ventures 领投，Overlay、Neta Foundation、P3A、MassCEC 和 Rothrock 家族参投。

Cambridge Heavy 的聚变反应堆用激光压缩燃料靶丸，思路与那个首次证明可控聚变反应输出能量可大于输入能量的突破性实验类似。但不同于其他惯性约束方案，Cambridge Heavy 把点火所需的激光数量降到了最低。

系统用两台主激光器驱动点火。其中一台激光被分成多束光路，以同心圆环的形式出射。这些激光环经过精确计时，从外到内依次打在扁平的圆形燃料靶上。第一个环在靶内激发出向内传播的压缩波，后续的激光环则在恰当时机为这道波加力，进一步压缩燃料。

当冲击波到达靶心时，另一台激光器打向靶丸，产生热量和磁场。在合适的压力和温度下，聚变随之发生。

凯表示，Cambridge Heavy 的设计能够在较低激光功率下产生高压。这一概念源自麻省理工学院（MIT）化学家 Keith Nelson 的实验室。在那里，研究人员利用激光脉冲研究极端条件下的材料特性。随着压力逐渐增大，他们意识到自己正接近可控核聚变的临界状态。

Cambridge Heavy 计划在未来十年内基于该概念建造一座发电厂，尽管这需要对设计进行规模化扩展。新装置将比现有的台式原型机大，但不会像其他核聚变发电厂那么大。凯说，其规模大约相当于两个篮球场，并将通过测试验证该方案能否产生足够支撑发电厂运行的能量。

在此之前，Cambridge Heavy 计划利用其小型装置生产氚——氢的一种稀有同位素，目前几乎所有在建核聚变发电厂都将使用氚。氚目前的售价约为每克 3 万美元。

每座发电厂对氚的需求量并不大，大约每年需要几克，但氚极其稀缺，目前全球仅有约 40 公斤。一项近期研究预测，如果没有新的供应来源，到 2054 年核聚变产业的氚缺口将达到约 28 公斤。按当前价格计算，这相当于 8.4 亿美元。

核聚变初创企业正在设计燃料系统，以帮助反应堆在氚供应方面实现高度自给自足，尽管偶尔可能仍需补充。但凯表示，这一过程可能需要长达 10 年的时间，这为 Cambridge Heavy 在推进发电厂计划的同时，提供了数年潜在的营收来源。