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技術前沿

重大科學突破:激光轟擊核聚變反應堆,首次實現能量淨增益

fun88网页下载 來源:南方都市報2022-12-14 我要評論(0 )   

總部位於(yu) 美國加州的勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室宣布,有史以來第一次,研究人員從(cong) 一個(ge) 受控的核聚變反應中獲得了比他們(men) 投入的更多能量。科學家使用世界上最大的激光器,...

總部位於(yu) 美國加州的勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室宣布,有史以來第一次,研究人員從(cong) 一個(ge) 受控的核聚變反應中獲得了比他們(men) 投入的更多能量。科學家使用世界上最大的激光器,將210萬(wan) 焦耳的激光注入反應堆,獲得了250萬(wan) 焦耳的能量。

勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室內(nei) 景。

據報道,勞倫(lun) 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施進行了一次成功的實驗,但表示對結果的分析正在進行。

美國政府已經預告了一個(ge) “重大科學突破”,並將在12月13日召開新聞發布會(hui) 。

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生的過程,它的燃燒溫度大約為(wei) 2700萬(wan) 華氏度(1500萬(wan) 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(chan) 生比用於(yu) 創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(wei) 一種能量來源。

激光轟擊核聚變反應堆,實現淨能量增益示意圖。

使用世界上最大的激光器,包括192個(ge) 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燃料產(chan) 生的熱量超過了他們(men) 向其發射的熱量,實現了淨能量增益。

盡管它離商業(ye) 反應堆還很遠,但這項開發仍被認為(wei) 是該領域的重要一步。

這可能代表著人類從(cong) 石油和煤炭等化石燃料轉向完全清潔的能源的一個(ge) 突破性時刻,這種能源不會(hui) 汙染空氣,也不會(hui) 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(chan) 生熱量的方式發電,通過推動氫原子相互靠近,使其結合成氦,從(cong) 而釋放出巨大的能量。

一杯這種物質可以為(wei) 一個(ge) 普通大小的房子提供數百年的電力,而且沒有碳排放。

在一個(ge) 對電力需求不斷增加、環境不斷惡化的世界中,核聚變被認為(wei) 是能源的“聖杯”。

它將原子核合並以創造大量的能量,與(yu) 原子武器和核電站中使用的裂變過程相反,後者將原子核分裂成碎片。

與(yu) 裂變不同,核聚變發生事故或偷竊原子材料的風險較小。

位於(yu) 牛津的初創公司First Light Fusion的首席執行官尼古拉斯·霍克將這一潛在的突破描述為(wei) “改變遊戲規則”。

他表示,如果得到證實,這一結果是慣性核聚變作為(wei) 發電技術的一個(ge) 分水嶺。

勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室內(nei) 景。

他說,我們(men) 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(lun) 敦帝國學院的馬克·溫曼博士說,到目前為(wei) 止,盡管有70年的研究,沒有人從(cong) 聚變反應中獲得比他們(men) 需要投入的更多能量,記錄是70%左右(即能量的淨損失)。

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,在人類曆史上樹立了一個(ge) 非凡的點,未來可能會(hui) 迎來一個(ge) 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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