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美国政府科学家首次实现了核聚变反应的净能量增益，朝着无限、零碳能源的目标迈出了关键一步。

据三名了解最近一项实验初步结果的人士透露，美国政府科学家首次实现了核聚变反应的净能量增益，朝着无限、零碳能源的目标迈出了关键一步。

自20世纪50年代以来，物理学家一直试图利用为太阳提供动力的核聚变反应，但没有一个小组能够从核聚变反应中产生比其消耗更多的能量——这一里程碑被称为净能量增益或目标增益，将有助于证明这一过程能够为化石燃料和传统核能提供一种可靠的、丰富的替代。

美国能源部表示，将于2022年12月13日周二宣布正在进行的核聚变研究取得一项突破。核聚变长期以来被宣传为有希望提供基本无限的清洁能源。

相关事宜定于东部时间上午10点在能源部位于华盛顿特区的总部宣布。

进行上述研究的劳伦斯利佛摩国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的一位发言人拒绝就研究细节发表评论。她称，实验数据仍在分析中。

距媒体报道，美国联邦政府加州劳伦斯利佛摩国家实验室（LLNL）采用「惯性局限融合」程序，净能量增益率可达到约20%，代表可产生无限量、零排碳能源的「小太阳」，距离人类已愈来愈近。

核融合反应与太阳产生热能的原理相同，因此被科学界称为「小太阳」，被喻为零碳排的「圣杯」（holy grail）。 物理学家从1950年代就致力于研究核融合反应，但所产生的能量始终低于融合反应所耗用的能量，亦即无法产生净能量增益。

知情人士表示，LLNL采用「惯性局限融合」（Inertial confinement fusion）程序，包括使用全世界最强的激光轰击氢气电浆微粒，过去两周已经在实验过程中达到净能量增益（net energy gain）。 实验室国家点火设施（NIF）的核融合反应设施共产生2.5万亿焦耳的能量，而所用的激光消耗2.1万亿焦耳能量。

实验室也证实这项实验获得成功。 实验室表示，初步诊断数据显示实验成功; 但确定的结果仍有待决定，而且我们能够证实这次已经迈过门槛“。 两位熟悉此事的人士指出，能量产出超过预期，破坏了一些诊断设备，使分析工作较为复杂。

科学界已经在广泛讨论这项突破。 虽然许多科学家相信这距离建立核融合电力站还要好几十年，但这项科技的潜力不容忽视。 核融合反应优于现有的核分裂反应，既不会排碳，也不会产生放射性废物，而且理论上只要一小杯氢燃料，就能供应一个家庭好几百年所需的电力。

电浆物理学家特瑞尔表示，如果获得证实，我们正处于见证历史的时刻。 科学家从1950年代就试图证明核融合能够释出更多能量，LLNL似乎终于且绝对性地达成了数十年来的目标“。

全世界大部分的核融合研究都聚焦于另一种方式：磁局限融合，是以强力磁铁包覆氢燃料，再加热到极高温来达成核融合。

近年来一些民间企业也对其进行投资，目标是在2030年代提供核融合电力。 到今年6月为止的一年间，民间部门的累积投资额达到49亿美元。

小词典/核融合（Nuclear Fusion）

根据美国能源部（DOE）官网上的解释，核融合反应为太阳和其他恒星提供动力。 在融合反应中，两个轻原子核合并形成一个较重的原子核。 这个过程释放出能量，因为所得单核的总质量小于两个原始核的质量，剩余的质量变成了能量。 假如科学家能研发出一种方法来利用核融合所产生的能量，可能是一种重要的能源生产方法。

从事融合能源应用的研究人员对氘-氚（DT）融合反应特别感兴趣。 氘-氚融合产生一个氦核（或α粒子）和高能中子。 在此过程中释放出比大多数融合反应远远更多的能量。

在未来潜在的融合发电厂中，DT反应产生的中子会产生能量供我们使用。 研究人员专注于DT反应，因为它们会产生大量能量。