聚變能源的突破?美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室預計將作出重大宣布
《金融時報》報導,勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室的科學家們可能已經實現了聚變反應的新高點,產生的能量比最近一次實驗中註入的能量還要多,”了解最近一次實驗的初步結果”的科學家已經討論了這一結果,並且正在進行分析。一項重要的新聞發布會定於12月13日星期二在LLNL舉行,預計美國能源部將在太平洋時間上午7點左右進行現場直播。
美國國家點火設施正運行著”慣性約束核聚變”實驗,看到近200個激光器直接射向一個微小的氫氣艙。據澳大利亞格里菲斯大學的物理學家內森-加蘭(Nathan Garland)說,激光在膠囊周圍產生等離子體,最終開始內爆–正是這些條件使得聚變反應得以發生。
核聚變是為我們的太陽提供能量的反應,它通過將兩個重原子融合在一起而發揮作用,這需要極高的壓力和熱量,但試圖在實驗室中重新創造這些條件是”超級困難的”。
將兩個原子融合在一起所釋放的能量是巨大的,而且重要的是,不會釋放任何碳。與核電站中使用的裂變(分裂原子)不同,聚變也不會留下任何放射性廢物,而且也沒有熔毀的風險。簡而言之,如果我們能夠利用核聚變發電,它將徹底改變能源體系,使我們能夠在不向大氣中排放溫室氣體的情況下產生清潔能源。
如果《金融時報》的報導是正確的,那麼LLNL的科學家們可能已經實現了”聚變能量增益”,這是用字母Q表示的。在聚變實驗中,如果Q>1,那麼我們正在走向真正的能源突破,這是科學家們長期以來夢寐以求的。
但是,就像所有的科學一樣,不應該過分誇大尚未充分分析的結果。在2013年,有報導稱NIF已經實現了這一確切的壯舉。事實並非如此。
不過,在最近的時間裡,NIF在實現這一目標方面取得了長足的進步。2021年8月,研究人員報告說,他們在一個短暫的時刻,在自我維持的反應中創造了聚變。
LLNL的一位發言人表示,分析仍在進行中,所以目前無法提供細節或確認,但他們提供了一個媒體公告的鏈接–該公告用大寫字母表示”重大的科學突破”。
這個結果不會意味著我們突然擁有無盡的能源供應。在NIF發生的反應很可能只持續了幾分之一秒甚至更少。但這是邁向聚變能源的第一步,它是為我們的世界提供動力的一種可行的、嚴肅的技術。它提供了一個概念證明,像這樣的聚變實驗可以達到Q>1。