北京時(shí)間12月13日23時(shí)，美國(guó)能源部宣布，其下屬的勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“國(guó)家點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)設(shè)施”(NIF)團(tuán)隊(duì)首次在可控核聚變實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)的凈能量增益，即通過(guò)核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多。這項(xiàng)突破將為推動(dòng)清潔能源發(fā)展提供寶貴見(jiàn)解，有助于實(shí)現(xiàn)零碳經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。
美國(guó)能源部在一份聲明中說(shuō)，12月5日，NIF團(tuán)隊(duì)用192束激光束，向一個(gè)微型燃料顆粒輸送了2.05兆焦耳的激光能量，點(diǎn)燃核聚變?nèi)剂?，最終產(chǎn)生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出，實(shí)現(xiàn)凈能量增益，首次證實(shí)了慣性核聚變能的基本科學(xué)原理和可行性。
美國(guó)能源部表示，要獲得簡(jiǎn)單、充足的慣性核聚變能，并將能源輸送給家庭和企業(yè)，仍需要許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)支持。美國(guó)能源部目前正在重啟一項(xiàng)廣泛協(xié)同的慣性核聚變能計(jì)劃，將與私營(yíng)部門(mén)協(xié)調(diào)合作，推動(dòng)核聚變商業(yè)化的快速發(fā)展。
核聚變是太陽(yáng)和恒星的能量來(lái)源。在這些星體核心的巨大熱量和重力下，氫原子核相互碰撞，聚合成更重的氦原子，并在此過(guò)程中釋放出大量能量。核聚變能具有燃料來(lái)自海水、效率是化石能源千萬(wàn)倍、沒(méi)有長(zhǎng)期核廢料、沒(méi)有碳排放等特點(diǎn)，被視為未來(lái)社會(huì)的“終極能源”。目前受控核聚變的研究主要分為兩大主流方案——慣性約束核聚變、磁約束核聚變。
慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)，是將聚變材料制成小靶丸，然后從四面八方均勻射入高能激光束以持續(xù)壓縮并最終引爆靶丸，形成微型“氫彈”爆炸，產(chǎn)生熱能。為了驗(yàn)證慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)，2009年NIF建成。
磁約束核聚變，則是通過(guò)托卡馬克裝置產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，把等離子體約束在盡可能小的范圍內(nèi)，對(duì)其持續(xù)加熱并使溫度維持在數(shù)千萬(wàn)度甚至上億度，以達(dá)到核聚變對(duì)溫度的要求。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃(ITER)和位于我國(guó)合肥的“東方超環(huán)”(EAST)就是針對(duì)磁約束核聚變的研究。(記者倪思潔)
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