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。

(資料圖片)

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(fā)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(chuàng)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(xù)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(huán)。

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?！?/p>

據報道，LLNL將于周二發(fā)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(yè)應用可能還需要數年時間?？茖W家們表示，建造一個能產生大規(guī)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。