美国科学家聚变技术的新突破提升清洁能源的希望

美国科学家聚变技术的新突破

据了解近期实验初步结果的三位人士透露，美国政府科学家首次在聚变反应中实现净能量增益，从而在寻找无限零碳能源方面取得了突破。

自 1950 年代以来，物理学家一直在寻求利用为太阳提供动力的聚变反应，但没有一个团队能够从反应中产生更多的能量——这是净能量增益或目标增益方面的一个里程碑。称为，这将有助于证明该过程。可以为化石燃料和常规核能提供可靠、丰富的替代品。

位于加利福尼亚州的联邦劳伦斯利弗莫尔国家实验室在过去两周进行了一项聚变实验，该实验室使用一种称为惯性限制聚变的过程，该过程涉及用世界上最大的激光轰击微小的氢等离子体颗粒。人们说，已经获得了能源效益。

尽管许多科学家认为聚变电站还需要几十年的时间，但这项技术的潜力不容忽视。聚变反应不释放碳，不产生长寿命放射性废物，理论上一小杯氢燃料可以为一个家庭提供数百年的能源。

美国取得突破之际，世界正在与高能源价格作斗争，迫切需要摆脱燃烧化石燃料，以防止全球平均气温上升到危险水平。通过《降低通胀法案》，拜登政府正在为低碳能源部署近 3700 亿美元的新补贴，以努力减少排放并赢得下一代清洁技术的全球竞赛。

知情人士说，这个美国政府设施的聚变反应产生了约 2.5 兆焦耳的能量，约占激光 2.1 兆焦耳能量的 120%，并补充说数据仍在分析中。

美国能源部表示，能源部长詹妮弗格兰霍姆和核安全部副部长吉尔哈鲁比将于周二在劳伦斯利弗莫尔国家实验室宣布“一项重大科学突破”。该部门拒绝进一步置评。

该实验室证实，最近在其国家点火设施进行了一项成功的实验，但表示正在对结果进行分析。早期诊断数据表明，国家点火装置的另一项成功实验。

两位知情人士表示，能量输出高于预期，这损坏了一些诊断设备，使分析复杂化。人们说这一突破已经被科学家们广泛讨论。

《太阳制造者》作者，等离子物理学家亚瑟·特瑞尔博士描绘了获得聚变能的努力，如果这一点得到证实，我们将见证一个历史性的时刻，自 1950 年代以来，科学家们一直在努力证明聚变可以释放更多能量，劳伦斯利弗莫尔的研究人员终于彻底破解了这个已有数十年历史的目标。”

耗资 35 亿美元的国家点火设施主要用于通过模拟爆炸来测试核武器，但后来被用于进一步的聚变能研究。去年，它从一次聚变反应中产生了 1.37 兆焦耳的能量，是当时世界上最接近净能量增益的，大约是当时激光能量的 70%。

在今年白宫推出新的聚变能源战略时，两党聚变能源核心小组主席、国会议员唐拜尔将这项技术描述为清洁能源的“圣杯”，并表示：“聚变将帮助更多公民获得能力自从火的发明以来，Lift 使世界摆脱贫困的速度比任何事情都快。”

大多数聚变研究都集中在一种被称为磁约束聚变的不同方法上，在这种方法中，氢燃料被强大的磁铁固定在适当的位置，并被加热到极端温度，从而使原子核融合。

从历史上看，这项科学一直由大型公共资助实验室进行，例如牛津的联合欧洲环面，但近年来也有来自私营公司的大量投资承诺在 2030 年代提供聚变能。

据聚变工业协会称，在截至 6 月底的 12 个月内，聚变公司筹集了 28.3 亿美元的投资，使私营部门的总投资迄今达到近 49 亿美元。

总部位于牛津的初创公司 First Light Fusion 的首席执行官尼古拉斯霍克正在开发一种类似于 NIF 使用的方法，他将这一潜在突破描述为“革命性的突破”。