每經編輯｜張錦(jin)河    

據央視新聞，當地時間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“凈能量增益”，即聚變反應產生的能量大于促發該反應的鐳射能量。

據悉，實驗(yan)向目標輸(shu)入了(le)2.05兆(zhao)焦耳(er)的能(neng)量(liang)，產(chan)生了(le)3.15兆(zhao)焦耳(er)的聚(ju)變能(neng)量(liang)輸(shu)出，產(chan)生的能(neng)量(liang)比(bi)投入的能(neng)量(liang)多(duo)50%以上。

美國能源部長詹妮弗·格蘭霍姆在一份聲明中稱，這一突破是一項“里程碑式的成就”。這項成果預計將可能幫助人類在實現零碳排放能源的進程中邁出關鍵一步。

據(ju)環球(qiu)網援引法新(xin)社13日最新(xin)消息，美國(guo)能(neng)源部當地時間(jian)周(zhou)二（13日）宣(xuan)布，其(qi)下屬的勞倫(lun)斯利(li)弗(fu)莫爾(er)國(guo)家實(shi)(shi)驗室研究(jiu)人員實(shi)(shi)現核聚變“歷史性(xing)突破”，這項(xiang)技(ji)術也(ye)被視為一(yi)種“可能(neng)的革命(ming)性(xing)替(ti)代能(neng)源”。

據(ju)路(lu)透社此前援(yuan)引(yin)兩名知情人士消息爆料(liao)稱，美國(guo)能源(yuan)部將于當地時間13日晚些時候宣布，美國(guo)國(guo)家(jia)實(shi)驗室(shi)科學家(jia)在核(he)聚(ju)變轉化能源(yuan)方面取得(de)一項突破。

美媒稱，這種為太陽提供能量的過程有朝一日可望為地球提供廉價的電力來源。報道稱，其中一(yi)位知(zhi)情人(ren)士透露，位于(yu)加利福(fu)尼亞(ya)州的美國(guo)能源部下屬勞倫斯利弗莫(mo)爾國(guo)家(jia)實驗室(shi)科學家(jia)在一(yi)項使用激光的核聚(ju)變實驗中首次實現了凈能量增益(yi)。

圖片(pian)來源：攝圖網-400105948

據澎湃新(xin)聞，耗資(zi)35億美元的美國(guo)國(guo)家(jia)點火裝置位于(yu)勞(lao)倫(lun)斯利弗莫爾國(guo)家(jia)實驗室(shi)，最初是為了通過(guo)模擬爆(bao)炸(zha)來測試(shi)核武器，后用于(yu)推進聚變能(neng)研(yan)究。支(zhi)持者認(ren)為，它可以推進核聚變研(yan)究，從而(er)可能(neng)建成商業電站。

占地面積有三(san)個足球場大(da)的NIF采用中心點火激(ji)(ji)光核聚變(bian)方案(an)，由192個巨大(da)的激(ji)(ji)光器(qi)組成(cheng)，它們同時向一個金(jin)屬圓(yuan)筒發(fa)射。圓(yuan)筒被(bei)加(jia)熱到(dao)約282萬(wan)攝氏度，產生X射線內爆，加(jia)熱并壓縮氘(dao)氚燃料，引(yin)發(fa)核聚變(bian)。

NIF從2010年開(kai)始正式的(de)(de)點火實驗。2014年，勞倫(lun)斯利弗莫爾國家(jia)實驗室的(de)(de)科學家(jia)獲得(de)成果，但當(dang)時產(chan)生的(de)(de)能量(liang)非常小(xiao)，相當(dang)于一(yi)個60瓦(wa)的(de)(de)燈泡(pao)在5分(fen)鐘(zhong)內消(xiao)耗的(de)(de)能量(liang)。2021年NIF在一(yi)次(ci)聚變反應中產(chan)生了1.37兆焦(jiao)耳的(de)(de)能量(liang)，約為那次(ci)激(ji)光能量(liang)的(de)(de)70%，是世界上(shang)最(zui)接(jie)近凈能量(liang)增益的(de)(de)一(yi)次(ci)。

不(bu)過，據《自然》今年7月(yue)報道，美國科學家后(hou)來(lai)未能(neng)復(fu)制2021年創(chuang)紀錄的(de)實驗，反復(fu)嘗試的(de)結果最(zui)多只能(neng)達(da)到去年年底能(neng)量的(de)50%。這(zhe)凸顯了(le)研究人員(yuan)無(wu)法精確地(di)理解、設(she)計和預測(ce)這(zhe)些能(neng)量下(xia)的(de)實驗。今年早些時(shi)候(hou)，研究人員(yuan)改變了(le)方(fang)向，開始重新考慮他(ta)們的(de)實驗設(she)計。

當核聚(ju)變輸(shu)出的能量和輸(shu)入的能量達到平衡(heng)點，下一步(bu)就是(shi)要朝輸(shu)出能量大于輸(shu)入能量百(bai)(bai)倍的里程碑目標努力。當聚(ju)變反應的輸(shu)出能量大于輸(shu)入能量百(bai)(bai)倍時可以探索建(jian)立(li)商用(yong)電站。

因此，即便美國科學家實現了核聚變反應的凈能量增益，也不意味著我們很快就能擁有廉價的核聚變能源。據《紐約(yue)時報》報道(dao)，NIF的(de)激光(guang)器效率(lv)非常低，一(yi)(yi)次(ci)實驗(yan)只研究(jiu)了一(yi)(yi)次(ci)激光(guang)爆(bao)(bao)發(fa)，而實際的(de)核聚變(bian)發(fa)電(dian)廠需要(yao)機關槍一(yi)(yi)樣的(de)激光(guang)爆(bao)(bao)發(fa)速度，每次(ci)爆(bao)(bao)發(fa)都有新的(de)靶(ba)丸滑動到位，然后從聚變(bian)反應(ying)中飛出的(de)中子(zi)流必須轉化為電(dian)能。NIF相當于三個足球場那么(me)大(da)，對于商業發(fa)電(dian)廠來說(shuo)太(tai)大(da)、太(tai)貴、效率(lv)太(tai)低。

每(mei)日經(jing)濟新聞綜合自央視新聞、環球網(wang)、澎湃新聞

封面圖片來源：攝(she)圖網-400105948