
2022年底,美国国家点火设施的科学家们声称,他们的激光反应堆已经实现了一个重要的聚变能里程碑:获得的能量比输入的要多。
现在,研究结果已经通过了同行评审程序,证实了这一成就。
还有更好的。科学家们在另一篇论文中声称,在随后的实验中取得了更好的结果,释放的能量接近系统消耗的两倍。
然而,正如该团队很快指出的那样,商用聚变反应堆还有很长的路要走。
尽管如此,他们希望通过证明这是可能的——尽管经过了几十年的研究,实现净能源增长的壮举长期以来似乎一直是难以捉摸的——该行业将被鼓励继续努力实现其绿色未来的目标。
与核裂变不同,核聚变涉及在极端条件下将粒子粉碎在一起。目前正在研究几种不同类型的聚变反应堆,包括“托卡马克”,这是一种环形装置,在极端压力和温度下利用磁场限制等离子体。
位于劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的国家点火装置的反应堆采用了一种明显不同的方法,使用它所描述的“世界上最大、能量最高的激光系统”轰射小包氢同位素燃料。
由此产生的温度非常高,超过了太阳的温度。
LLNL的Richard Town表示,尽管取得了里程碑式的成就,但仍有很大的改进空间。
首先,该团队从2022年12月的试验中获得的能量微不足道。当时,该反应产生了大约2.5兆焦耳的能量,大约足够烧开一个水壶。
然而,该系统最终可能会扩大规模——即使它没有针对最大输出进行优化。
“更大的锤子总是有用的,”Town说。“如果我们能获得更大的打击,我认为我们可以获得大约10%的目标收益。”
科学家们还希望用高功率激光二极管取代目前的激光器,以降低能耗并提高产量。
但是,我们是否会看到一个未来,核聚变反应堆可以在为时已晚之前减少我们对化石燃料的依赖?
一些专家仍持悲观态度。
“核聚变已经太迟了,无法应对气候危机,”曼彻斯特大学的核聚变研究员Aneeqa Khan说,他没有参与这项研究。“我们已经在全球范围内面临气候变化带来的破坏。”
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