美能源部宣布實現(xiàn)核聚變凈能量增益

　　北京時間12月13日23時，美國能源部宣布，其下屬的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的“國家點燃實驗設(shè)施”(NIF)團隊首次在可控核聚變實驗中實現(xiàn)核聚變反應(yīng)的凈能量增益，即通過核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多。這項突破將為推動清潔能源發(fā)展提供寶貴見解，有助于實現(xiàn)零碳經(jīng)濟目標。

　　美國能源部在一份聲明中說，12月5日，NIF團隊用192束激光束，向一個微型燃料顆粒輸送了2.05兆焦耳的激光能量，點燃核聚變?nèi)剂希罱K產(chǎn)生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出，實現(xiàn)凈能量增益，首次證實了慣性核聚變能的基本科學(xué)原理和可行性。

　　美國能源部表示，要獲得簡單、充足的慣性核聚變能，并將能源輸送給家庭和企業(yè)，仍需要許多先進的科學(xué)技術(shù)支持。美國能源部目前正在重啟一項廣泛協(xié)同的慣性核聚變能計劃，將與私營部門協(xié)調(diào)合作，推動核聚變商業(yè)化的快速發(fā)展。

　　核聚變是太陽和恒星的能量來源。在這些星體核心的巨大熱量和重力下，氫原子核相互碰撞，聚合成更重的氦原子，并在此過程中釋放出大量能量。核聚變能具有燃料來自海水、效率是化石能源千萬倍、沒有長期核廢料、沒有碳排放等特點，被視為未來社會的“終極能源”。目前受控核聚變的研究主要分為兩大主流方案——慣性約束核聚變、磁約束核聚變。

　　慣性約束核聚變實驗，是將聚變材料制成小靶丸，然后從四面八方均勻射入高能激光束以持續(xù)壓縮并最終引爆靶丸，形成微型“氫彈”爆炸，產(chǎn)生熱能。為了驗證慣性約束核聚變實驗，2009年NIF建成。

　　磁約束核聚變，則是通過托卡馬克裝置產(chǎn)生強大的磁場，把等離子體約束在盡可能小的范圍內(nèi)，對其持續(xù)加熱并使溫度維持在數(shù)千萬度甚至上億度，以達到核聚變對溫度的要求。國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)和位于我國合肥的“東方超環(huán)”(EAST)就是針對磁約束核聚變的研究。(記者倪思潔)