美国核融合研究实现能量净增益 重要里程碑助发展洁净能源[影]

| December 16, 2022 | 0 Comments

美国能源部13日宣布核融合研究取得重大突破,有助发展洁净能源。核融合反应可透过专门设备把氢加热至极高温度引发,科学家把192束超高能量雷射光束导引至一个顶针大小、内含氢同位素的小圆柱容器。

美国能源部宣布,美国科学家已经在核融合研究方面取得缔造历史的「重大科学突破」,首度在核融合反应达成产出的能量远高于引发反应所使用能量,将有助发展洁净能源。

美国有线电视新闻网(CNN)报导,数十年来人类不断尝试要透过核融合方式取得用之不竭的干净能源,能够达成「能量净增益」(net energy gain),即产出的能量高于引发反应所使用的能量,是项重大的里程碑。

劳伦斯利佛摩国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)的科学家最近在一次核融合反应中,产出约3.15百万焦耳(MJ)的能量,约是雷射所用能量2.05百万焦耳的150%。这是首度在实验中达成重大的能量净增益。

美国能源部长葛兰何(Jennifer Granholm)与实验室研究人员一起出席记者会,宣布这项突破性进展。她发布声明说:「国家点火设施(National Ignition Facility)的研究人员和员工奉献他们的生涯,希望见到核融合点火成为事实,这是项划时代的成果,而这项里程碑无疑将促成更多的发现。」

官员表示,这项成就将有助国防和未来发展净洁电力的进展。

科学家数十年来一直在发展核融合技术,支持者说,核融合是一种干净、充裕且安全的能源来源,最终可能打破人类依赖化石燃料、助长全球气候危机的局面。

伦敦帝国学院(Imperial College London)物理学家杰顿登(Jeremy Chittenden)表示,这是「令人极度兴奋、真正的突破时刻」、「证明追求已久的目标、核融合的『圣杯』确实可能实现」。

当前全球核电厂是运用核分裂来产出能量;核融合则是结合两个较轻的氢原子同位素(氘、氚),来形成较重的氦原子,过程中会释出大量能量。而这就是太阳等恒星内部的反应。

在地球上,核融合反应则可透过在专门设备内把氢加热至极高温度来引发。劳伦斯利佛摩国家实验室就是在巨大的「国家点火设施」中,把192束超高能量雷射光束全部导引至一个顶针大小、内含氢同位素的小圆柱容器。

如同核分裂,核融合操作过程不会产生碳,又比核分裂多出更多优势,例如没有核灾风险,而且产生的辐射废料少得多。然而核融合要达到产业规模,还有很长远的路要走。

杰顿登提醒:「要用核融合来发电,我们必须进一步提高能量增益。我们也得找到可以更频繁、更便宜重现相同效果的方法,之后才能切合实际地把它变成发电厂。」

法国原子能委员会(French Atomic Energy Commission)专案经理李法佛(Erik Lefebvre)告诉法新社,要走到那一步,可能还要再等20或30年。

 

 

 

本新闻授权来自中央通讯社 cna.com.tw


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