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最新!美国能源部宣布实现核聚变“历史性突破”,什么情况?nif激光器

图片来源:摄图网-400105948

据澎湃新闻,耗资35亿美元的美国国家点火装置位于劳伦斯利弗莫尔国家实验室,最初是为了通过模拟爆炸来测试核武器,后用于推进聚变能研究。支持者认为,它可以推进核聚变研究,从而可能建成商业电站。

占地面积有三个足球场大的NIF采用中心点火激光核聚变方案,由192个巨大的激光器组成,它们同时向一个金属圆筒发射。圆筒被加热到约282万摄氏度,产生X射线内爆,加热并压缩氘氚燃料,引发核聚变。

NIF从2010年开始正式的点火实验。2014年,劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家获得成果,但当时产生的能量非常小,相当于一个60瓦的灯泡在5分钟内消耗的能量。2021年NIF在一次聚变反应中产生了1.37兆焦耳的能量,约为那次激光能量的70%,是世界上最接近净能量增益的一次。

不过,据《自然》今年7月报道,美国科学家后来未能复制2021年创纪录的实验,反复尝试的结果最多只能达到去年年底能量的50%。这凸显了研究人员无法精确地理解、设计和预测这些能量下的实验。今年早些时候,研究人员改变了方向,开始重新考虑他们的实验设计。

当核聚变输出的能量和输入的能量达到平衡点,下一步就是要朝输出能量大于输入能量百倍的里程碑目标努力。当聚变反应的输出能量大于输入能量百倍时可以探索建立商用电站。

因此,即便美国科学家实现了核聚变反应的净能量增益,也不意味着我们很快就能拥有廉价的核聚变能源。据《纽约时报》报道,NIF的激光器效率非常低,一次实验只研究了一次激光爆发,而实际的核聚变发电厂需要机关枪一样的激光爆发速度,每次爆发都有新的靶丸滑动到位,然后从聚变反应中飞出的中子流必须转化为电能。NIF相当于三个足球场那么大,对于商业发电厂来说太大、太贵、效率太低。

每日经济新闻综合自央视新闻、环球网、澎湃新闻

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