美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室稱科學家第二次在核聚變反應中實現(xiàn)凈能量增益，且產(chǎn)生了比去年12月更高的核聚變能量產(chǎn)出，人類離清潔能源的“圣杯”更近了？

去年12月，美國加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）首次成功在核聚變反應中實現(xiàn)“凈能量增益”，就在最近，該實驗室再次成功復現(xiàn)核聚變點火實驗，并再度實現(xiàn)凈能量增益突破。

“凈能量增益”意味著人類向?qū)崿F(xiàn)零碳能源的目標邁出了關(guān)鍵一步，人類離清潔能源的“圣杯”更近了？

(資料圖)

8月6日，路透社報道稱，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室當天早些時候表示，該實驗室的科學家第二次在核聚變反應中實現(xiàn)凈能量增益。

該實驗室的一位發(fā)言人說，科學家們在國家點火裝置（NIF）的實驗中重復實現(xiàn)了核聚變點火，從而產(chǎn)生了比去年12月更高的核聚變能量產(chǎn)出。實驗室方面同時表示，最終的實驗結(jié)果仍在分析當中。

核聚變是模仿太陽的原理，使兩個較輕的原子核結(jié)合成一個較重的原子核并釋放出巨大能量的過程。核聚變產(chǎn)生的能量非常大——是核裂變反應的四倍。理論上只要有幾克反應物，就有可能產(chǎn)生一太（萬億）焦耳的能量，這大約是發(fā)達國家的一個人在60年內(nèi)所需要的能量。

華爾街見聞此前提及，勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室在去年12月的激光聚變實驗中首次實現(xiàn)了凈能量增益，被稱為：人類的“盜火”時刻。

在12月的實驗中，為了實現(xiàn)聚變點火，科學家使用了總計192束高能激光射向一個燃料倉，點燃其中高壓保存的燃料球。激光能量高達2.05兆焦，而核聚變產(chǎn)生了大約3.15兆焦的能量，能量增益達到153%。

這意味著人類在可控核聚變實驗中，首次超出了聚變閾值，實現(xiàn)了大于1的能量增益（也即從聚變中產(chǎn)生的能量，比用于驅(qū)動它的激光能量更多）。

美國能源部將其稱之為“經(jīng)過數(shù)十年努力取得的重大科學突破，將為國防與清潔能源的未來發(fā)展鋪平道路”。

核聚變多有用？

大約在一個世紀前，科學家開始接觸并了解到核聚變?yōu)樘柼峁┠芰浚瑤资陙硭麄儽阋恢痹诘厍蛏涎芯亢司圩儭?/p>

然而問題是，人類在很長時間里一直無法控制聚變的反應。除了對核聚變的可控之外，實現(xiàn)能量盈虧平衡則是另一大難題。

而幾十年的研究，勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室終于跨過了正能量增益這一里程碑：在不到10納秒（1秒=十億納秒）的時間里，整個燃料球完成了它的聚變反應，并實現(xiàn)了超過1的能量增益——這無疑振奮人心。

如果在接下來的幾十年里這項技術(shù)能夠進一步拓展到商業(yè)化的水平，有朝一日將可能對遏制氣候變化與全球變暖起到至關(guān)重要的作用。

已退休的核聚變專家ale Meade表示，將這一發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為日常生活的能源可能需要幾十年的時間，耗資數(shù)千億美元。

不確定的時間表，意味著核聚變短期無法實現(xiàn)拜登政府的脫碳目標。美國氣候研究中心突破研究所（Breakthrough Institute）核能創(chuàng)新主任Adam Stein說：