更小、更高效的托卡马克可能会追随ITER聚变的脚步

取决于你问的是谁，聚变动力要么已经存在(但没有人会购买我的轿车设计！)，要么永远不会发生(所以别浪费钱了！)，或者是一个难题，可能是一个更困难的问题的部分解决方案。最后一种观点是实际在该领域工作的科学家们的观点，他们常常迷失在所有的喧嚣中。

在这场讨论的迷雾中，最近出现了一堆论文，都集中在一个拟议的聚变项目上：SPARC托卡马克。SPARC令人惊讶的事情之一是它的大小。SPARC的直径只有3米多一点，将比目前运行的托卡马克(如直径近6米的JET)要小。目前正在法国建设的ITER直径超过12米。然而，SPARC和ITER预计将具有大致相同的性能。预计两者都将从聚变中产生比直接输入能量更多的能量，尽管预计两者都不会产生有用的电力。

那么为什么会有不同呢？这一批最新的论文对我们的设计有什么启示？

在托卡马克中，如何使用它并不重要，重要的是尺寸。这些设备使用甜甜圈形状的磁场来限制热等离子体。这两个中的一个必须很大才能让托卡马克工作。如果你能制造一个更强的磁场，你就可以用一个较小的托卡马克逃脱惩罚，而且仍然可以获得相同的输出功率。

磁场是由携带非常大电流的线圈产生的。产生电流并不是真正的问题，但用导体输送电流才是问题。如果你使用像铜这样的东西，那么导线的电阻损失的功率将是巨大的，因为功率损失随着电流的平方而增加。更糟糕的是，当铜加热时，它的电阻增加，导致更多的发热量，一个闪闪发光的液态铜水坑，以及一个严重不为所动的安全官员。

超导磁铁几乎是唯一的选择。但是所有的超导体都有一个最大电流密度。超过这个值，导体就会开始显示出一些电阻。不幸的是，制造超导体的材料往往是劣质的普通导体。在这里，如果不遵守物理定律，将会导致一名愤怒的安全官员和一名戴眼镜的会计试图向你索要大量氦的费用，可能还会开出一座新楼的账单。

一旦你知道了你能携带的最大电流，就可以确定磁场了。由此，您可以选择希望通过聚变产生多少电力，这就决定了托卡马克的大小。(大致如此；此过程中缺少一些细节。)