勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里的工作人員在作業(yè)第勉。

12月13日号蒙，美國(guó)能源部官員宣布了美國(guó)核聚變研究的一項(xiàng)“里程碑式”的成就——勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室“國(guó)家點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)設(shè)施”激光核聚變點(diǎn)火成功榄集，首次實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”骚露，即聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量大于促發(fā)該反應(yīng)的鐳射能量圈膏。

據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道践盼，當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月5日上午1時(shí)03分鸦采，勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室使用192束強(qiáng)大的激光束擊中了只有胡椒大小的氫同位素固體目標(biāo)，在不到100萬(wàn)億分之一秒的瞬間向目標(biāo)輸入了2.05兆焦耳的能量因摸，產(chǎn)生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出蜗南，能量增益達(dá)到1.5倍。

在實(shí)現(xiàn)此次成果之前侦滩，多年來該實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家一直在探索如何利用激光使氫原子發(fā)生核聚變饰测，過程一波三折。實(shí)驗(yàn)室使用的點(diǎn)火裝置耗費(fèi)35億美元假祝，但自2009年投入使用以來靡庵，該設(shè)施前幾年幾乎沒有成功產(chǎn)生任何核聚變反應(yīng)尼削，直到2014年才獲得些許成功，產(chǎn)生了相當(dāng)于一個(gè)60瓦的燈泡在5分鐘內(nèi)消耗的能量燕汗。2021年8月静瞄，該設(shè)施在一次聚變反應(yīng)中產(chǎn)生了1.37兆焦耳的能量，約為那次所使用的激光能量的70%枣惨，是之前世界上最接近凈能量增益的一次蓄惫。

報(bào)道稱，核聚變之所以備受關(guān)注邮敛，是因?yàn)樗哂刑娲剂虾推渌尫艤厥覛怏w的能源的巨大潛力萨驶。核聚變是全世界能源發(fā)展的前沿方向，由于其燃料來自海水艇肴、效率是化石能源的千萬(wàn)倍腔呜、沒有長(zhǎng)期的核廢料、沒有碳排放等特點(diǎn)再悼，被視為未來社會(huì)的“終極能源”核畴。如果人類可以掌控核聚變產(chǎn)生的能量，就能擺脫目前地球的能源與環(huán)境危機(jī)的困擾帮哈。

但在目前膛檀，想廣泛應(yīng)用核聚變技術(shù)依然任重而道遠(yuǎn)。目前作為點(diǎn)火設(shè)施的激光器效率非常低娘侍。據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》分析指出咖刃，該激光點(diǎn)火裝置建造于幾十年前，設(shè)計(jì)用途是基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)憾筏，而非發(fā)電嚎杨。因此，它平均每周只能發(fā)射約10次氧腰，而一個(gè)激光核聚變發(fā)電廠必須做到每秒發(fā)射約10次枫浙，才能提供合理的電力輸出。

此外三钦，現(xiàn)有點(diǎn)火裝置所消耗的能量仍然遠(yuǎn)超聚變反應(yīng)所產(chǎn)生的能量尼缨。盡管在最新的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家使用2.05兆焦耳的能量產(chǎn)生了153%的能量增益做堂，但為了產(chǎn)生這短暫的激光脈沖综货，點(diǎn)火裝置一共需要消耗超過300兆焦耳的能量，并且當(dāng)下僅1.5倍的能量增益率依然離建造發(fā)電廠需要的30倍至100倍增益率有很長(zhǎng)的距離虽趋。

不過螃势，該突破畢竟使人類在實(shí)現(xiàn)零碳排放能源之路上前進(jìn)了一步。勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任金·布迪爾(Kim Budil)13日在新聞發(fā)布會(huì)上表示俱猪，“我們過去常說(核聚變廣泛使用)還需要50年距档，但我認(rèn)為現(xiàn)在不需要了氧液。通過持續(xù)的努力和投入，基礎(chǔ)技術(shù)研究再過幾十年就可以讓我們到建造發(fā)電廠的程度囱悴。”

報(bào)道稱沧仿，除了在能源領(lǐng)域，首次核聚變點(diǎn)火成功的成果還將體現(xiàn)在軍事方面甫题，用以保持美國(guó)的核威懾力顷歌。本次激光核聚變點(diǎn)火成功意味著人類首次實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)點(diǎn)燃熱核燃料。在此次核聚變反應(yīng)發(fā)生的瞬間幔睬，輸出的能量功率達(dá)30000萬(wàn)億瓦，接近于一個(gè)核武器爆炸輸出的能量功率芹扭。由于美國(guó)自1992年便停止地下核試驗(yàn)麻顶，核聚變實(shí)驗(yàn)將為美國(guó)核武器研究提供更多數(shù)據(jù)。