編輯 | 蔡星卓
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。
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)CNN報(bào)道，這一突破被美國(guó)官員譽(yù)為“里程碑式的成就”和“清潔能源未來(lái)發(fā)展的里程碑”。不過(guò)，加州勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任表示，如果想將這一成果商業(yè)化，核聚變技術(shù)仍有“重大障礙”需要克服，可能還需要幾十年的努力和投資。
幾十年來(lái)，世界各地的科學(xué)家一直在研究核聚變，希望用一種新的能源來(lái)重新創(chuàng)造核聚變，這種能源可以提供無(wú)限的、無(wú)碳的能源，而不像目前的核反應(yīng)堆那樣產(chǎn)生核廢料。核聚變項(xiàng)目主要使用氘和氚兩種元素，它們都是氫的同位素。一杯水中存在的氘，再加上一點(diǎn)氚，可以為一所房子提供一年的電力。不過(guò)盡管可以被合成，氚更稀有，獲取起來(lái)也更困難。
CNN的報(bào)道提到，這是科學(xué)家們第一次成功地制造出能獲得凈能量的核聚變反應(yīng)，而不是像過(guò)去的實(shí)驗(yàn)?zāi)菢佑澠胶狻?span>Carbon Direct首席科學(xué)家、勞倫斯利弗莫爾的前首席能源技術(shù)專(zhuān)家Julio Friedmann在接受CNN采訪(fǎng)時(shí)評(píng)價(jià)此次實(shí)驗(yàn)公告:“這非常重要，因?yàn)閺哪茉吹慕嵌葋?lái)看，如果你釋放的能量不超過(guò)你輸入的能量，它就不能成為一種能源。”不過(guò)，報(bào)道也提到，利用核聚變能源的最大挑戰(zhàn)是將其維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以便為全球的電網(wǎng)和供暖系統(tǒng)供電。美國(guó)的成功突破是一件大事，但它的規(guī)模仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于產(chǎn)生足夠的能量來(lái)運(yùn)行一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)，更不用說(shuō)成千上萬(wàn)的發(fā)電廠(chǎng)了。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2008年7月7日，美國(guó)利弗莫爾，一個(gè)服務(wù)系統(tǒng)升降機(jī)，允許技術(shù)人員進(jìn)入勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的目標(biāo)室內(nèi)部進(jìn)行檢查和維護(hù)。
2015年2月6日，美國(guó)利弗莫爾，勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)發(fā)布的圖片顯示了該實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施，這是一個(gè)基于激光的慣性約束聚變研究設(shè)施。2022年12月13日，美國(guó)研究人員宣布了一項(xiàng)歷史性的核聚變突破，稱(chēng)贊這是尋求無(wú)限清潔能源和結(jié)束對(duì)化石燃料依賴(lài)的“里程碑式成就”。LLNL表示，他們使用了世界上最大的激光器，首次創(chuàng)造了一種核聚變反應(yīng)，復(fù)制了為太陽(yáng)提供動(dòng)力的過(guò)程，并產(chǎn)生了比生產(chǎn)所需更多的能量。
2012年7月6日，美國(guó)利弗莫爾，勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)發(fā)布了這張圖片，展示了實(shí)驗(yàn)室國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施的內(nèi)部，這是一個(gè)基于激光的慣性約束聚變研究設(shè)施。
2018年6月14日，美國(guó)利弗莫爾，勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)發(fā)布的圖片顯示，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施工作，這是一個(gè)基于激光的慣性約束聚變研究設(shè)施。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年12月13日，美國(guó)華盛頓特區(qū)，嘉賓們等待著美國(guó)能源部長(zhǎng)珍妮弗·格蘭霍姆在華盛頓特區(qū)能源部總部舉行的新聞發(fā)布會(huì)的開(kāi)始，宣布核聚變研究的突破。
12月13日，美國(guó)華盛頓特區(qū)，國(guó)家核安全管理局國(guó)防項(xiàng)目副局長(zhǎng)Marvin Adams博士在華盛頓特區(qū)能源部總部舉行的新聞發(fā)布會(huì)上舉起一個(gè)圓筒，他說(shuō)這與勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室用于核聚變研究突破的圓筒相似。官員們宣布，在LLNL的國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了“點(diǎn)火”，其中產(chǎn)生的聚變能量與有史以來(lái)首次啟動(dòng)反應(yīng)的激光能量相等，這是一項(xiàng)重大進(jìn)步，可能在未來(lái)產(chǎn)生豐富的清潔能源。
12月5日，美國(guó)加州，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施的目標(biāo)室，192束激光束向一個(gè)微小的燃料球傳遞了超過(guò)200萬(wàn)焦耳的紫外線(xiàn)能量，以產(chǎn)生聚變點(diǎn)火。
12月5日，美國(guó)加州，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施，容納用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的低溫靶類(lèi)型的空腔。
12月5日，美國(guó)加州，為了產(chǎn)生聚變點(diǎn)火，國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施的激光能量在空腔內(nèi)轉(zhuǎn)換成x射線(xiàn)，然后壓縮燃料膠囊，直到它內(nèi)爆，產(chǎn)生高溫高壓等離子體。
*圖片來(lái)源：視覺(jué)中國(guó)
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