文章插圖
文章插圖
文章插圖
美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的這次核聚變釋放出的能量相當于0.875度電 ， 可以給一個使用4000毫安時電池的手機充電40次
文章插圖
【核聚變離商業化應用仍需幾十年】美國國家核安全管理局副局長Marvin Adams在新聞發布會上發言
文 | 韓舒淋 江帆
編輯 | 馬克
當地時間12月13日，在經過一天的預熱之后，美國能源部 （DOE） 、美國國家核安全管理局 （NNSA） 、美國勞倫斯·利弗莫爾 （LLNL） 國家實驗室聯合舉辦新聞發布會，宣布在12月5日的一次實驗中，首次實現了聚變能量超過輸入能量，聚變反應的能量增益 （Q） 大于1 。
具體而言，這次反應通過激光器輸入了2.05兆焦耳能量，引發聚變反應釋放了3.15兆焦耳能量 ， Q達到1.54 。這是人類歷史上首次在受控核聚變實驗中實現這一成就 ， 對于受控核聚變研究而言是一個重要里程碑，該消息也引發了廣泛關注 。但這一技術要走向商業化，變成成熟的發電技術，依然還十分遙遠 。換言之，在可見的未來，它還不會對人類應對氣候變化問題帶來實際貢獻 。
美國能源部部長詹妮弗·格蘭霍姆在當天的發布會上稱，這是21世紀最重要的科學成就之一 。她還在發布會上強調，這有助于美國在沒有核試驗的情況下維持核威懾 。
勞倫斯·利弗莫爾實驗室的聚變裝置采用的是慣性約束核聚變技術路線，利用高功率激光來驅動核聚變 ， 其裝置名為“國家點火裝置” （NIF） ，占地三個橄欖球場大?。?是全球最大的激光裝置 。慣性約束核聚變也是當前人類進行受控核聚變研究的兩種技術路線之一 。
另一種主流技術路線是磁約束核聚變 ， 也是參與國家更多、研究更廣泛技術路線，一般通過建設環形的托卡馬克裝置，通過磁場來約束等離子體，實現受控核聚變 。
聚變由于其發生原理和恒星內部的反應類似，受控核聚變也被稱作“人造太陽”，數十年來一直是人類追求的終極能源解決方案 。目前主流的技術方案中，一般使用氫的同位素氘、氚作為燃料，發生核融合反應，產生出氦和中子 ， 并釋放出能量 。
當前的核電站以鈾為主要燃料，通過核裂變反應來產生能量 。相比核裂變，核聚變產生的核廢料半衰期短，安全性高，燃料來源充足，并且同樣不會產生碳排放 。但受控核聚變的技術和工程都還面臨許多挑戰 ， 技術可行性和經濟可行性都還需要漫長的探索過程，因而也常被戲言為“永遠要50年”才能實現的技術 。
中核集團聚變堆技術首席專家、核工業西南物理研究院原院長段旭如對《財經十一人》表示，從聚變研究角度來說，利弗莫爾實驗室的成就是一個重大突破，實現能量增益超過1很不容易，磁約束核聚變和慣性約束核聚變研究都在追求這一目標 。以后聚變要實現能源利用，增益因子要比1大很多，但第一步重要突破就是要大于1 。
中核集團下屬的核工業西南物理研究院位于成都，目前運行有磁約束核聚變研究裝置中國環流器二號A （HL-2A） 和中國環流二號M （HL-2M） ， 與位于合肥的中科院合肥研究院等離子體所的東方超環（EAST）裝置 ， 是我國主要的磁約束核聚變研究裝置 。
相關經驗推薦
- 造車新勢力高管頻繁離職背后：因虧損還是正常變動？
- 傳奇程序員約翰?卡馬克宣布從 Meta 離職
- 怎樣勸離家出走的女孩子回家過年 怎樣勸離家出走的女孩子回家
- 補充醫療險離職后還能報銷嗎？
- 國壽超醫保百萬醫療險質子重離子報嗎？
- 諸葛亮為什么一直都拿著扇子？冬天也不離手？
- 皇后郭圣通被廢，太子劉疆離職，背后原因是什么？
- 要想不曬黑 遠離三食物
- 盤點：清朝死得最離奇的五位皇后
- 女人永葆青春 離不開7種抗衰老食物