編輯 | 蔡星卓
據(jù)央視新聞，當?shù)貢r間13日，美國能源部官員宣布，由美國政府資助的加州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）首次成功在核聚變反應中實現(xiàn)“凈能量增益”，即聚變反應產(chǎn)生的能量大于促發(fā)該反應的鐳射能量。據(jù)悉，實驗向目標輸入了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。
這項成果預計將可能幫助人類在實現(xiàn)零碳排放能源的進程中邁出關(guān)鍵一步。據(jù)CNN報道，這一突破被美國官員譽為“里程碑式的成就”和“清潔能源未來發(fā)展的里程碑”。不過，加州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室主任表示，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，世界各地的科學家一直在研究核聚變，希望用一種新的能源來重新創(chuàng)造核聚變，這種能源可以提供無限的、無碳的能源，而不像目前的核反應堆那樣產(chǎn)生核廢料。核聚變項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，再加上一點氚，可以為一所房子提供一年的電力。不過盡管可以被合成，氚更稀有，獲取起來也更困難。
CNN的報道提到，這是科學家們第一次成功地制造出能獲得凈能量的核聚變反應，而不是像過去的實驗那樣盈虧平衡。Carbon Direct首席科學家、勞倫斯利弗莫爾的前首席能源技術(shù)專家Julio Friedmann在接受CNN采訪時評價此次實驗公告:“這非常重要，因為從能源的角度來看，如果你釋放的能量不超過你輸入的能量，它就不能成為一種能源?！辈贿^，報道也提到，利用核聚變能源的最大挑戰(zhàn)是將其維持足夠長的時間，以便為全球的電網(wǎng)和供暖系統(tǒng)供電。美國的成功突破是一件大事，但它的規(guī)模仍然遠遠小于產(chǎn)生足夠的能量來運行一個發(fā)電廠，更不用說成千上萬的發(fā)電廠了。
當?shù)貢r間2008年7月7日，美國利弗莫爾，一個服務系統(tǒng)升降機，允許技術(shù)人員進入勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的目標室內(nèi)部進行檢查和維護。
2015年2月6日，美國利弗莫爾，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)發(fā)布的圖片顯示了該實驗室的國家點火設施，這是一個基于激光的慣性約束聚變研究設施。2022年12月13日，美國研究人員宣布了一項歷史性的核聚變突破，稱贊這是尋求無限清潔能源和結(jié)束對化石燃料依賴的“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，復制了為太陽提供動力的過程，并產(chǎn)生了比生產(chǎn)所需更多的能量。
2012年7月6日，美國利弗莫爾，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)發(fā)布了這張圖片，展示了實驗室國家點火設施的內(nèi)部，這是一個基于激光的慣性約束聚變研究設施。
2018年6月14日，美國利弗莫爾，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)發(fā)布的圖片顯示，科學家在實驗室的國家點火設施工作，這是一個基于激光的慣性約束聚變研究設施。
當?shù)貢r間2022年12月13日，美國華盛頓特區(qū)，嘉賓們等待著美國能源部長珍妮弗·格蘭霍姆在華盛頓特區(qū)能源部總部舉行的新聞發(fā)布會的開始，宣布核聚變研究的突破。
12月13日，美國華盛頓特區(qū)，國家核安全管理局國防項目副局長Marvin Adams博士在華盛頓特區(qū)能源部總部舉行的新聞發(fā)布會上舉起一個圓筒，他說這與勞倫斯利弗莫爾國家實驗室用于核聚變研究突破的圓筒相似。官員們宣布，在LLNL的國家點火設施進行的實驗實現(xiàn)了“點火”，其中產(chǎn)生的聚變能量與有史以來首次啟動反應的激光能量相等，這是一項重大進步，可能在未來產(chǎn)生豐富的清潔能源。
12月5日，美國加州，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）國家點火設施的目標室，192束激光束向一個微小的燃料球傳遞了超過200萬焦耳的紫外線能量，以產(chǎn)生聚變點火。
12月5日，美國加州，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）國家點火設施，容納用于實現(xiàn)點火的低溫靶類型的空腔。
12月5日，美國加州，為了產(chǎn)生聚變點火，國家點火設施的激光能量在空腔內(nèi)轉(zhuǎn)換成x射線，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。
*圖片來源：視覺中國
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