最新！美國(guó)能源部宣布實(shí)現(xiàn)核聚變“歷史性突破”，什么情況？

每經(jīng)編輯 張錦河    

據(jù)央視新聞，當(dāng)?shù)貢r(shí)間13日，美國(guó)能源部官員宣布，由美國(guó)政府資助的加州勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL），首次成功在核聚變反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”，即聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量大于促發(fā)該反應(yīng)的鐳射能量。

據(jù)悉，實(shí)驗(yàn)向目標(biāo)輸入了2.05兆焦耳的能量，產(chǎn)生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出，產(chǎn)生的能量比投入的能量多50%以上。

美國(guó)能源部長(zhǎng)詹妮弗·格蘭霍姆在一份聲明中稱(chēng)，這一突破是一項(xiàng)“里程碑式的成就”。這項(xiàng)成果預(yù)計(jì)將可能幫助人類(lèi)在實(shí)現(xiàn)零碳排放能源的進(jìn)程中邁出關(guān)鍵一步。

據(jù)環(huán)球網(wǎng)援引法新社13日最新消息，美國(guó)能源部當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二（13日）宣布，其下屬的勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員實(shí)現(xiàn)核聚變“歷史性突破”，這項(xiàng)技術(shù)也被視為一種“可能的革命性替代能源”。

據(jù)路透社此前援引兩名知情人士消息爆料稱(chēng)，美國(guó)能源部將于當(dāng)?shù)貢r(shí)間13日晚些時(shí)候宣布，美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家在核聚變轉(zhuǎn)化能源方面取得一項(xiàng)突破。

美媒稱(chēng)，這種為太陽(yáng)提供能量的過(guò)程有朝一日可望為地球提供廉價(jià)的電力來(lái)源。報(bào)道稱(chēng)，其中一位知情人士透露，位于加利福尼亞州的美國(guó)能源部下屬勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家在一項(xiàng)使用激光的核聚變實(shí)驗(yàn)中首次實(shí)現(xiàn)了凈能量增益。

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)-400105948

據(jù)澎湃新聞，耗資35億美元的美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置位于勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，最初是為了通過(guò)模擬爆炸來(lái)測(cè)試核武器，后用于推進(jìn)聚變能研究。支持者認(rèn)為，它可以推進(jìn)核聚變研究，從而可能建成商業(yè)電站。

占地面積有三個(gè)足球場(chǎng)大的NIF采用中心點(diǎn)火激光核聚變方案，由192個(gè)巨大的激光器組成，它們同時(shí)向一個(gè)金屬圓筒發(fā)射。圓筒被加熱到約282萬(wàn)攝氏度，產(chǎn)生X射線內(nèi)爆，加熱并壓縮氘氚燃料，引發(fā)核聚變。

NIF從2010年開(kāi)始正式的點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。2014年，勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家獲得成果，但當(dāng)時(shí)產(chǎn)生的能量非常小，相當(dāng)于一個(gè)60瓦的燈泡在5分鐘內(nèi)消耗的能量。2021年NIF在一次聚變反應(yīng)中產(chǎn)生了1.37兆焦耳的能量，約為那次激光能量的70%，是世界上最接近凈能量增益的一次。

不過(guò)，據(jù)《自然》今年7月報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家后來(lái)未能復(fù)制2021年創(chuàng)紀(jì)錄的實(shí)驗(yàn)，反復(fù)嘗試的結(jié)果最多只能達(dá)到去年年底能量的50%。這凸顯了研究人員無(wú)法精確地理解、設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)這些能量下的實(shí)驗(yàn)。今年早些時(shí)候，研究人員改變了方向，開(kāi)始重新考慮他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

當(dāng)核聚變輸出的能量和輸入的能量達(dá)到平衡點(diǎn)，下一步就是要朝輸出能量大于輸入能量百倍的里程碑目標(biāo)努力。當(dāng)聚變反應(yīng)的輸出能量大于輸入能量百倍時(shí)可以探索建立商用電站。

因此，即便美國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了核聚變反應(yīng)的凈能量增益，也不意味著我們很快就能擁有廉價(jià)的核聚變能源。據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道，NIF的激光器效率非常低，一次實(shí)驗(yàn)只研究了一次激光爆發(fā)，而實(shí)際的核聚變發(fā)電廠需要機(jī)關(guān)槍一樣的激光爆發(fā)速度，每次爆發(fā)都有新的靶丸滑動(dòng)到位，然后從聚變反應(yīng)中飛出的中子流必須轉(zhuǎn)化為電能。NIF相當(dāng)于三個(gè)足球場(chǎng)那么大，對(duì)于商業(yè)發(fā)電廠來(lái)說(shuō)太大、太貴、效率太低。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合自央視新聞、環(huán)球網(wǎng)、澎湃新聞

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