美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室稱科學(xué)家第二次在核聚變反應(yīng)中實(shí)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(guó)加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Livermore National Laboratory）首次成功在核聚變反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”，就在最近，該實(shí)驗(yàn)室再次成功復(fù)現(xiàn)核聚變點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，并再度實(shí)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(biāo)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(bào)道稱，美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室當(dāng)天早些時(shí)候表示，該實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家第二次在核聚變反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)凈能量增益。

該實(shí)驗(yàn)室的一位發(fā)言人說(shuō)，科學(xué)家們?cè)趪?guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）的實(shí)驗(yàn)中重復(fù)實(shí)現(xiàn)了核聚變點(diǎn)火，從而產(chǎn)生了比去年12月更高的核聚變能量產(chǎn)出。實(shí)驗(yàn)室方面同時(shí)表示，最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍在分析當(dāng)中。

核聚變是模仿太陽(yáng)的原理，使兩個(gè)較輕的原子核結(jié)合成一個(gè)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(yīng)的四倍。理論上只要有幾克反應(yīng)物，就有可能產(chǎn)生一太（萬(wàn)億）焦耳的能量，這大約是發(fā)達(dá)國(guó)家的一個(gè)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室在去年12月的激光聚變實(shí)驗(yàn)中首次實(shí)現(xiàn)了凈能量增益，被稱為：人類的“盜火”時(shí)刻。

在12月的實(shí)驗(yàn)中，為了實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火，科學(xué)家使用了總計(jì)192束高能激光射向一個(gè)燃料倉(cāng)，點(diǎn)燃其中高壓保存的燃料球。激光能量高達(dá)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(dá)到153%。

這意味著人類在可控核聚變實(shí)驗(yàn)中，首次超出了聚變閾值，實(shí)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(dòng)它的激光能量更多）。

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

核聚變多有用？

大約在一個(gè)世紀(jì)前，科學(xué)家開始接觸并了解到核聚變?yōu)樘?yáng)提供能量，幾十年來(lái)他們便一直在地球上研究核聚變。

然而問題是，人類在很長(zhǎng)時(shí)間里一直無(wú)法控制聚變的反應(yīng)。除了對(duì)核聚變的可控之外，實(shí)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(guó)家實(shí)驗(yàn)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(shí)間里，整個(gè)燃料球完成了它的聚變反應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)了超過1的能量增益——這無(wú)疑振奮人心。

如果在接下來(lái)的幾十年里這項(xiàng)技術(shù)能夠進(jìn)一步拓展到商業(yè)化的水平，有朝一日將可能對(duì)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(shí)間，耗資數(shù)千億美元。

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