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据英国《金融时报》8月7日报道，据三名知情人士透露，加州联邦劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的研究人员去年实现了首次核聚变点火。 2019年的实验再次实现了这一突破，产生了比去年12月更高的能量输出。 该实验室证实其激光设施再次实现了能量增益，并补充说正在分析结果。
加州联邦劳伦斯-利弗莫尔国家实验室网站截图
聚变反应所获得的净能量应该会更加乐观，人们相信无限、零碳能源的梦想正在取得进展。
自 20 世纪 50 年代以来，物理学家一直试图利用核聚变反应为太阳提供动力，但直到去年 12 月，没有一个研究小组能够从反应中产生比消耗的能量更多的能量，这就是原因。 这种情况也称为点火。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（图片来源：劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
该实验室补充说，自 2022 年 12 月在国家点火设施首次演示聚变点火以来，我们一直在继续进行实验，研究这一令人兴奋的新科学机制。
根据这份报告，核聚变是将两种氢同位素（通常是氘和氚）加热到极高温度，引起原子核聚变，释放出氦和大量中子形式的能量。
为了产生聚变点火，NIF 的激光能量在霍尔腔内转化为 X 射线，然后压缩燃料舱直至其内爆，产生高温高压等离子体。 （图片来源：劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
尽管许多科学家认为聚变发电厂还需要几十年的时间，但该技术的潜力不容忽视。 聚变反应不排放碳，不产生长寿命的放射性废物，理论上一小杯氢燃料可以为房屋提供数百年的电力。
根据国际原子能机构的定义，核聚变反应是模仿太阳的能量转换过程，使较轻的原子核结合成较重的原子核。 这个过程释放出大量的能量。 理论上，几克反应物可以产生1万亿（或1万亿）焦耳的能量，这大约相当于发达国家一个人60年所需的能量。 此外，核聚变反应不排放二氧化碳和核废料。
据红星新闻2022年12月14日报道，三位知情人士透露，美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家利用激光在聚变实验中首次实现了净能量增益：聚变反应后，获得的2.5MJ能量比输入的2.1MJ能量多，增加了约20%的能量。 该实验室表示：“然而，确切的产量仍在确定中，在该过程完成之前发布信息是不准确的。”
据一位知情人士透露，研究人员使用能量为 2.1 兆焦耳的反应物，释放了 2.5 兆焦耳的能量。 但确切的输出仍在计算中，虽然“超出了预期”，但实验室表示不一定超过 2.1 MJ。 两位了解实验结果的消息人士称，由于功率输出高于预期以及部分设备损坏，后续分析变得复杂。 如果它确实超过 2.1 MJ，这将代表人类首次在核聚变反应中实现净能量增益。
伦敦帝国理工学院等离子体物理学教授杰里米·奇坦顿教授认为，如果该报告属实，那将是一个真正的突破时刻，并且“非常令人兴奋”。
什么是核聚变？
根据国际原子能组织的说法，核聚变是两个轻原子核结合形成一个较重原子核，同时释放大量能量的过程。
聚变反应发生在一种称为等离子体的物质状态下，等离子体是一种由正离子和自由移动电子组成的热带电气体，具有与固体、液体或气体不同的独特性质。
太阳和所有其他恒星一样，由这种反应提供动力。 为了在我们的阳光下聚变，原子核需要在约 1000 万摄氏度的极高温度下相互碰撞。 高温为它们提供了足够的能量来克服相互的电斥力。 一旦原子核彼此非常接近，它们之间的吸引力核力将克服电排斥力并使它们发生聚变。 为此，原子核必须被限制在一个很小的空间内，以增加碰撞的机会。 在太阳中，其巨大引力产生的极端压力为聚变创造了条件。
科学家为何研究聚变能？
自从核聚变理论在 20 世纪 30 年代被人们理解以来，科学家——以及越来越多的工程师——一直在寻求重新创造和利用它。 这是因为，如果核聚变能够以工业规模在地球上复制，它可以提供几乎无限的清洁、安全和负担得起的能源，以满足世界的需求。
聚变每公斤燃料产生的能量是裂变（用于核电站）的四倍，是燃烧石油或煤炭的近四百万倍。
大多数正在开发的聚变反应堆概念将使用氘和氚的混合物——带有额外中子的氢原子。 理论上，只需几克这些反应物，就可以产生太焦耳的能量，这相当于发达国家一个人六十年的能量。
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