綜合多家媒體報道，科學家們近期在核聚變領域取得了突破性的進展，美國能源部計劃于當地時間周二（12月13日）宣布這一重大里程碑。

據了解實驗初步結果的三位人士透露，位于美國加州的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）首次在聚變反應中實現了“凈能量增益”，也就是產生的能量比注入的能量還要多。

據國際原子能機構給出的定義，核聚變是模仿太陽的原理，使兩個較輕的原子核結合成一個較重的原子核，結合期間釋放出大量能量。

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在激光聚變實驗中，激光加熱由氘和氚離子組成的燃料，形成等離子體，各離子間發生聚變反應。這一反應產生的能量加熱燃料帶來更高溫度，從而創造出更多反應，導致失控過程（熱核燃燒）。

知情人士稱，LLNL通過美國國家點火裝置的實驗獲得了成功，聚變反應產生了大約2.5兆焦耳的能量，大約是激光所消耗的2.1兆焦耳能量的120%。

兩名了解結果的人士表示，高于預期的能量輸出，損壞了一些診斷設備，使得后續分析變得復雜，但科學家們已經廣泛討論了這一突破。一位知情人士強調，數據仍在分析中，還無法確認它是否超過了關鍵門檻。

為何“凈能量增益”具有巨大意義

與化石能源相比，聚變反應不排放二氧化碳；與當前通常意義上的核能——核裂變能相比，它既不會產生核廢料，輻射也極少。自1950年代以來，科學家一直在研究太陽的能量來源，尋求復制和利用聚變反應，但至今沒有團隊能從反應中得到超過實驗所消耗的能量，即投入抵不上產出，無法形成能量的正循環。

如果LLNL能突破這一瓶頸，即實現“凈能量增益”的聚變反應，相當于為全人類提供了一個安全的、綠色的、用之不竭的能源選項。核聚變專家亞瑟·特瑞爾（Arthur Turrell）博士表示，“如果這一點得到證實，我們將見證一個歷史性的時刻。”

據報道，LLNL將于周二發布這一重大公告，美國能源部也將于太平洋時間周二07:00（北京時間周二23:00）左右進行直播。

可以佐證的是，美國能源部長格蘭霍姆（Jennifer Granholm）當地時間周日表示，將在本周宣布一項“重大科學突破”。

外界預計，周二的公告將會著重強調投資于聚變能源研究具有的積極意義，但其商業應用可能還需要數年時間。科學家們表示，建造一個能產生大規模聚變能源的設備需要用到一些難以大量生產的材料。

此外，聚變反應產生的中子會對設備造成明顯損耗，有可能破壞該設備。據媒體透露，用于上述實驗的專有點火裝置耗資35億美元。