總部位于美國加州的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室宣布,有史以來第一次,研究人員從一個受控的核聚變反應(yīng)中獲得了比他們投入的更多能量??茖W家使用世界上最大的激光器,將210萬焦耳的激光注入反應(yīng)堆,獲得了250萬焦耳的能量。
勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室內(nèi)景。
據(jù)報道,勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)證實,最近在其國家點火設(shè)施進行了一次成功的實驗,但表示對結(jié)果的分析正在進行。
美國政府已經(jīng)預(yù)告了一個“重大科學突破”,并將在12月13日召開新聞發(fā)布會。
核聚變的原理是通過重氫原子的碰撞形成氦氣,釋放出大量的能量,模仿像太陽這樣的恒星中心自然發(fā)生的過程,它的燃燒溫度大約為2700萬華氏度(1500萬攝氏度)。
以前也進行過類似的試驗,但利弗莫爾的試驗是第一次產(chǎn)生比用于創(chuàng)造實驗的能量更多的能量,這意味著科學家在理論上可以利用核聚變作為一種能量來源。
激光轟擊核聚變反應(yīng)堆,實現(xiàn)凈能量增益示意圖。
使用世界上最大的激光器,包括192個光束和比太陽中心熱三倍以上的溫度,研究人員首次使核聚變?nèi)剂袭a(chǎn)生的熱量超過了他們向其發(fā)射的熱量,實現(xiàn)了凈能量增益。
盡管它離商業(yè)反應(yīng)堆還很遠,但這項開發(fā)仍被認為是該領(lǐng)域的重要一步。
這可能代表著人類從石油和煤炭等化石燃料轉(zhuǎn)向完全清潔的能源的一個突破性時刻,這種能源不會污染空氣,也不會因采礦或管道而造成地貌破壞。
最終的目標,仍然是以太陽產(chǎn)生熱量的方式發(fā)電,通過推動氫原子相互靠近,使其結(jié)合成氦,從而釋放出巨大的能量。
一杯這種物質(zhì)可以為一個普通大小的房子提供數(shù)百年的電力,而且沒有碳排放。
在一個對電力需求不斷增加、環(huán)境不斷惡化的世界中,核聚變被認為是能源的“圣杯”。
它將原子核合并以創(chuàng)造大量的能量,與原子武器和核電站中使用的裂變過程相反,后者將原子核分裂成碎片。
與裂變不同,核聚變發(fā)生事故或偷竊原子材料的風險較小。
位于牛津的初創(chuàng)公司First Light Fusion的首席執(zhí)行官尼古拉斯·霍克將這一潛在的突破描述為“改變游戲規(guī)則”。
他表示,如果得到證實,這一結(jié)果是慣性核聚變作為發(fā)電技術(shù)的一個分水嶺。
勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室內(nèi)景。
他說,我們需要清潔的基荷電力,這正是核聚變所能提供的。它沒有核電的缺點,沒有高水平或長壽命的廢物,沒有武器級材料,沒有熔毀的風險。
倫敦帝國學院的馬克·溫曼博士說,到目前為止,盡管有70年的研究,沒有人從聚變反應(yīng)中獲得比他們需要投入的更多能量,記錄是70%左右(即能量的凈損失)。
他表示,利弗莫爾實驗室的這一新宣布,如果被證明是真實的,在人類歷史上樹立了一個非凡的點,未來可能會迎來一個綠色、安全和基本上取之不盡的緊湊能源形式的時代,沒有長壽命的核廢料。
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