- 专家们从核聚变反应中获得的能量比他们投入的要多
- 这是第一次这样做,并使无限的清洁能源出现在地平线上
- 随着更多细节的到来,在科学界引起了极大的兴奋
- 在加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室进行的实验
它可以帮助应对气候变化,加快火星之旅,并放弃弗拉基米尔普京对西方的权力控制。
简而言之,核聚变将改变世界。
这就是为什么全球科学家对来自美国的消息感到高兴,即无限清洁能源的“圣杯”近在咫尺。
据信,有史以来第一次,研究人员从受控核聚变反应中获得的能量超过了他们投入的能量。
兴奋:全球科学家都对来自美国的消息感到高兴,即无限清洁能源的“圣杯”近在咫尺。据信,专家们有史以来第一次从受控核聚变反应中获得的能量超过了他们投入的能量。图片是反应堆的工作原理,基于英国托卡马克能源公司开发的反应堆
加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家(如图)使用 2.1 兆焦耳的能量为反应创造条件,该反应复制了为太阳提供能量的反应,并从中获得了 2.5 兆焦耳的能量
据英国《金融时报》报道,加利福尼亚的科学家使用 2.1 兆焦耳的能量为反应创造条件,该反应复制了太阳能的供电方式,并从中获得了 2.5 兆焦耳的能量。
这一具有里程碑意义的里程碑背后的实验室尚未证实其令人震惊的发现,但美国政府已经戏称这是一项“重大科学突破”,并召开了明天(星期二)的新闻发布会。
它在科学界引起了巨大的兴奋,因为专家们热切地等待来自加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的进一步细节。
一位科学家将其描述为“在地球需要它的时候”出现的“非凡突破”,而另一位科学家则“将其誉为人类历史上的一个非凡时刻”。
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 (Nicholas Hawker) 将这一潜在突破描述为“改变游戏规则”。
“如果得到证实,这个结果将成为惯性聚变作为发电技术的分水岭,”他告诉《每日邮报》。
然而,霍克先生警告说,尽管人们对无限清洁能源的潜力感到兴奋,但它“不会成为应对气候变化的灵丹妙药”。
他补充说,对于能源部门来说,不会立即产生影响,重要的是必须继续部署可再生能源。
“我们需要干净的基荷电力,而这正是核聚变所能提供的。它没有核的缺点,没有高放或长寿命废物,没有武器级材料,没有熔毁风险。
伦敦帝国理工学院的马克温曼博士说:“到目前为止,尽管进行了 70 年的研究,但没有人从聚变反应中获得比他们需要投入的更多的能量。创纪录的是大约 70%(即净损失的能量)。
“劳伦斯利弗莫尔的这一新声明,如果被证明是真实的,那么将在人类历史上树立一个非凡的里程碑,未来可能会迎来一个绿色、安全和本质上取之不尽用之不竭的紧凑型能源时代,没有长寿命的核废料。
“当然,这一声明可能具有比实际意义更大的科学意义,但作为概念证明,应该有助于更多资金流入核聚变研究,使我们能够将聚变电站连接到电网的时间更近一些。” ‘
伦敦帝国理工学院物理系的亚瑟·特瑞尔 (Arthur Turrell) 说:“这一惊人的突破让我们非常接近展示聚变反应的‘净能量增益’——就在地球需要它的时候。
“国家点火装置的团队以及他们在世界各地的合作伙伴,因克服了人类有史以来遇到的一些最可怕的科学和工程挑战而值得称赞。
“所实现的非同寻常的能量释放将鼓舞全世界的核聚变努力,为已经在进行中的趋势提供动力。”
他在推特上写道:“这一实验结果将推动最终通过核聚变为地球提供动力的努力——而在这个时候,我们从未如此需要丰富的无碳能源!”
劳伦斯利弗莫尔国家实验室证实,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。
虽然它离商业反应堆还很远,但它的发展仍然被认为是该领域的重要一步。
伦敦帝国理工学院的史蒂文·罗斯教授说:“这是惯性聚变自 1972 年开始以来最重要的进步。
“所取得的成就彻底改变了聚变领域,我们现在可以期待将点燃的等离子体用于科学发现和能源生产。”
国家点火装置的前置放大器提高了最终照射氢燃料的激光束的能量
他的同事 Brian Appelbe 博士补充说:“我们已经进入了一个我们以前从未进入过的状态——这是我们对血浆的理解中的未知领域。”
自动驾驶汽车公司 Cruise 的高管奥利弗·卡梅伦 (Oliver Cameron) 对核聚变能源的想法充满热情,并且随着新发布的聊天机器人 ChatGPT 的巨大兴奋和流行,通用人工智能 (AGI) 的发展。
他在推特上写道:“我们越来越有可能以 AGI 和可行的核聚变结束这个十年。”
伦敦帝国理工学院惯性聚变研究中心助理研究员 Aidan Crilly 博士对这一成就对我们理解宇宙的意义感到兴奋。
他说:“重现太阳中心的条件将使我们能够研究以前在实验室中无法创造的物质状态,包括在恒星和超新星中发现的物质状态。”
“我们还可以深入了解物质的量子态,甚至是越来越接近大爆炸开始的条件——我们变得越热,我们就越接近宇宙的第一个状态。”
核聚变发电的工作原理是使重氢原子碰撞形成氦气,释放出大量能量,模仿在大约 2700 万华氏度(1500 万摄氏度)的恒星中心自然发生的过程,例如我们的太阳。
之前已经进行过类似的测试,但利弗莫尔的测试是第一个产生比创建实验所用能量更多的能量——这意味着科学家理论上可以利用核聚变作为能源。
NIF 的 192 束光束的所有能量都被引导到一个称为 hohlraum 的金圆柱体中,它大约有 10 美分硬币那么大。黑腔内的一个小胶囊包含为点火过程提供燃料的氘原子(氢原子和一个中子)和氚原子(氢原子和两个中子)
研究人员使用世界上最大的激光器,由 192 束光束组成,温度比太阳中心高出三倍多,首次诱导聚变燃料自身加热到超过它们所产生的热量——实现了净能量增益。
它可能代表着人类从石油和煤炭等化石燃料转向完全清洁的能源,不会污染空气,也不会因采矿或管道而破坏景观的突破性时刻。
最终目标,还有几年的时间,是通过将氢原子彼此靠近以结合成氦来产生能量,就像太阳产生热量一样,从而释放出大量的能量。
一杯这种物质可以为一座中等大小的房屋供电数百年,而且不会产生碳排放。
这就是为什么在一个对电力的需求不断增加和环境不断恶化的世界里,核聚变被认为是能源的圣杯。
它合并原子核以产生大量能量——与原子武器和核电站中使用的裂变过程相反,裂变过程将它们分裂成碎片。
与裂变不同,聚变发生事故或原子材料被盗的风险较小。
但实现核聚变被认为既极其困难又极其昂贵。
大多数科学家认为核聚变发电站还需要几十年的时间——但这项技术的潜力不容忽视。
耗资 35 亿美元(28 亿英镑)的国家点火设施最初是为了通过模拟爆炸来测试核武器而建造的,但其重点现已转移到聚变能研究的进展上。
几十年来,世界各地的研究人员一直致力于这项技术,尝试不同的方法。
35 个国家正在法国南部合作开展一个名为国际热核实验反应堆的项目,该反应堆使用巨大的磁铁来控制过热等离子体。预计将于 2026 年开始运营。
美国和英国的早期实验成功地融合了原子,但没有实现自热。
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