聚变能概念图解

美国科学家取得核聚变能重大突破

图片来源:Kittiphat Abhiratvorakul | Dreamstime.com

据英国《金融时报》报道,科学家首次能够产生比核聚变反应消耗更多的能量,这被称为在追求零碳能源的道路上迈出了潜在的重要一步。

该报援引三名知情人士的话说,过去两周,在加利福尼亚州的联邦劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行的聚变能产生了120%的净能量增益。

这将是研究人员第一次成功地在核聚变反应中产生比过程中消耗更多的能量。

为了实现这一目标,科学家们采用了一种方法这被称为惯性约束聚变,包括用世界上最大的激光轰击一个微小的氢等离子体球。

美国能源部和LLNL发言人拒绝就英国《金融时报》的报道发表评论或提供证实,但表示美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆(Jennifer Granholm)将于周二“宣布一项重大科学突破”。

华盛顿邮报》据后来的报道,两位熟悉这项研究的人士证实了这一进展,一位资深核聚变科学家告诉该报,“对我们大多数人来说,这只是时间问题。”

融合是基于和太阳和恒星一样的物理反应,这是什么通过迫使原子聚集来产生能量。它与标准的核反应堆相反,后者依赖于裂变,将原子分开,它产生零碳。

核聚变是一种几乎无限的清洁能源的潜在来源,但目前只在实验中进行,因为事实证明它很难驾驭。然而,一个在不断上涨的能源价格和生活成本危机中,它可能成为一个安全清洁的替代品这种能源可能在不久的将来就可以使用。

“如果这一聚变能突破是真的,它可能会改变世界的游戏规则,”来自加州的国会议员刘云平(Ted Lieu)在twitter上写道。

LLNL的聚变设施有三个足球场那么大,由近200个激光器组成,这些激光器用高能级轰击一个微小的点,以引发聚变反应。

据新闻报道,这是历史性的聚变反应将产生大约2.5兆焦耳的能量,这大约是激光2.1兆焦耳能量的120%,尽管数据仍在分析中。

“初步诊断数据表明,国家点火装置的另一个成功实验。然而,确切的产量仍在确定中,我们目前无法确认是否超过了门槛,”LLNL的官员表示。“分析正在进行中,所以发布信息在这个过程完成之前是不准确的。”

耗资35亿美元的美国国家点火设施(National Ignition Facility)最初设计用于通过模拟爆炸测试核武器,但后来被用于推进聚变能研究。去年,它取得了一项历史性的成就,在一次聚变反应中产生了1.37兆焦耳的能量,约占当时激光器能量的70%。

今年早些时候拜登政府通过了减少通货膨胀法其中包括近3700亿美元(£3020亿)美国政府预计,到2030年,该计划将使美国的温室气体排放量减少约40%。

历史上,核聚变研究大多是由公共机构资助的。然而,商业核聚变项目的资金已经减少超过两倍在过去的12个月里核聚变公司融资超过28.3亿美元(23.9亿英镑)的资金,比2021年增长139%,根据核聚变工业协会最近发表的一份报告。

核聚变工业协会预计,在未来20年内,核聚变不仅可以降低能源成本,促进全球经济实现净零排放,而且还可以为长期的“繁荣、安全和保障”奠定基础。

尽管美国在该领域处于领先地位,但英国也承诺对该技术进行大量投资,以期减少对天然气出口和其他化石燃料的依赖。

2020年,英国政府承诺£220核聚变电站的概念设计,以及去年的核聚变绿皮书提出了通过一种不同于成熟民用核技术的“创新友好型”方法来管理核聚变。

10月份,北诺丁汉郡的西伯顿被选为球形托卡马克能源生产(STEP)原型聚变能工厂的未来所在地,该工厂可能成为世界上第一个商业核反应堆原型。据报道,中国也希望如此到2040年建成实验性核聚变反应堆

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