受控核聚变成真？利弗莫尔实验室连续4次复制热核反应

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南方都市报


位于美国加州的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）国家“点火”装置的科学家宣布，他们在过去一年里连续四次复制了热核反应。这标志着美国可能即将掌握核聚变发电技术。几十年来，全世界一直在研究这项技术，但还没有任何其他实验室取得LLNL这样的成就。



劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的国家“点火”装置。据报道，去年12月，LLNL团队在世界上首次进行了核聚变反应，释放的能量超过了使用的能量。这一过程被称为“点火”（ignition）。

研究小组宣布，他们在过去一年中又三次复制了这一成果。

几十年来，科学家们一直在尝试利用核聚变能源，这也是为太阳提供能量的核心过程。

LLNL团队的一次尝试创下了能量增加89%的纪录，比一年前的首次点火增加了35%。

科学家们的终极目标是以太阳产生热量的方式发电，推动氢原子相互靠近，使其结合成氦，从而释放出汹涌的能量。

在不排放碳的情况下，一杯这种物质就能为一座普通大小的房子提供数百年的电力。



实验室复制核聚变反应示意图。

LLNL的国家“点火”装置（NIF）有192个激光器，它们向一个冰冻的氢同位素颗粒发射光束，这些氢同位素颗粒装在一个悬浮在被称为“霍拉姆”（hohlraum）的金色圆柱体的金刚石囊中。



金刚石囊被加热到约1亿摄氏度，以产生比太阳内核更大的压力。

研究小组在发表于《自然》杂志的专文中表示，由此产生的内爆会导致同位素熔化，产生氦和大量能量。



LLNL的国家“点火”装置（NIF）有192个激光器，它们向一个冰冻的氢同位素颗粒发射光束。

据悉，第一次成功尝试是在2022年12月5日，产生的能量比投入的能量多出约54%。

聚变反应产生了约250万焦耳的能量，几乎是激光器210万焦耳能量的120%。

研究小组在今年7月30日创下了增加85%的记录，并在10月份进行了另外两次尝试。

这次聚变产生了约3.88兆焦耳的聚变能量，比去年12月份的首次成果高出89%。

负责LLNL惯性约束聚变科学项目的物理学家理查德·汤（Richard Town）说：“我感觉非常好。我认为我们都应该为这一成就感到骄傲。”

耗资35亿美元的国家“点火”装置最初是为了通过模拟爆炸来测试核武器而建造的，但现在它的重点已经转移到了推进聚变能源研究上。



目前还没有任何其他实验室能在实验中取得LLNL所取得的成就。

几十年来，全世界的研究人员一直在研究这项技术，并尝试了不同的方法，但还没有任何其他实验室能在实验中取得LLNL所取得的成就。

据报道，在本月初举行的联合国气候变化大会（COP28）上，清洁能源也被提上了议程。

美国气候特使约翰·克里（John Kerry）说：“我们正日益接近核聚变能源的现实。”

他表示，与此同时，科学和工程方面也存在重大挑战，“慎重的思考和深思熟虑的政策将是驾驭这一问题的关键”。

文/南都记者 陈林