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美國能源部13日宣布，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的國家點火裝置（NIF）首次實現(xiàn)了所謂的“能量凈增益”，即核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量超過輸入的能量。美國媒體對此給予高度稱贊，將其形容為“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”。長期以來，可控核聚變被視為解決人類能源供應(yīng)問題的終極解決方案。美國在該領(lǐng)域取得的這項重大突破，是否意味著人類即將徹底解決能源危機？
清潔能源的“圣杯”？
根據(jù)美國能源部和國家核安全局發(fā)布的聯(lián)合聲明，NIF一直在嘗試用高能激光轟擊核聚變材料，借助激光產(chǎn)生的高溫高壓實現(xiàn)核聚變。12月5日，該研究團隊將2.05兆焦的激光聚焦到核聚變材料上，產(chǎn)生了3.15兆焦的能量，能量增益首次大于1，達到了“點火”標(biāo)準(zhǔn)。
美國有線電視新聞網(wǎng)（CNN）稱，盡管單從數(shù)據(jù)上看，這次實驗產(chǎn)生的能量“只夠燒開10壺水”，但它的意義非常重大。根據(jù)核聚變反應(yīng)的勞森準(zhǔn)則，當(dāng)核聚變的能量產(chǎn)出率大于能量損耗率，并且有足夠的能量被系統(tǒng)捕獲和利用，就可以被稱為“點火成功”。但在過去幾十年中，這一直是科學(xué)家們未能實現(xiàn)的夢想。NIF從2010年開始正式的點火實驗，用了10多年時間才夢想成真。
中國工程院院士杜祥琬14日接受《環(huán)球時報》記者采訪時解釋說，美國此次公布的“激光可控核聚變點火實驗”可以通俗地理解為，NIF設(shè)置了一個“小靶子”，“靶子”中有熱核材料，然后利用高能激光照射“小靶子”，點燃里面的熱核材料產(chǎn)生核聚變，最后輸出的能量就是核聚變能。這次實驗實現(xiàn)了“產(chǎn)生的核聚變能大于輸入的激光能”，這是一個重大的進步，具有科學(xué)意義，但是離實現(xiàn)高增益還有距離。
杜祥琬還指出，該實驗的定位也不是商用的能源裝置，美國此次開展的激光能可控核聚變，根本目的是研究核武器相關(guān)的物理問題。
據(jù)介紹，美國國家點火裝置由美國能源部下屬管理核武器的國家核安全局負(fù)責(zé)運行，它的主要任務(wù)是實現(xiàn)能產(chǎn)生高能量的聚變反應(yīng)，并為美國核武器儲備的維護提供指導(dǎo)。這可以幫助美國繞過因《全面禁止核試驗條約》而停止的地下核試驗，轉(zhuǎn)而以較小的規(guī)模進行核反應(yīng)實驗，并從中收集數(shù)據(jù)。LLNL的武器物理和設(shè)計項目主任馬克·赫爾曼表示，該實驗本身就創(chuàng)造了非常極端的環(huán)境，更加接近于核武器爆炸。
現(xiàn)在有兩條技術(shù)路徑
據(jù)國際原子能機構(gòu)的定義，核聚變反應(yīng)是較輕的原子核結(jié)合成較重的原子核，這一過程會釋放出巨大能量。盡管人類早就通過氫彈驗證了核聚變蘊含的巨大能量，但在可控核聚變方面卻始終進展緩慢，這是因為核聚變需要極高的溫度和壓力條件才能進行。 共2頁 [1] [2] 下一頁 搜索更多: 人造太陽 |
