重现核聚变净收益,迈向清洁能源的关键突破
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重现核聚变净收益,迈向清洁能源的关键突破

James
2023-08-09 / 0 评论 / 4 阅读 / 正在检测是否收录...


核聚变,一直是科幻小说的核心元素,多年来一直被视为几乎无法实现的自由能源梦想。然而,最近的实验在这一领域带来了新的希望,虽然广泛的可持续实施可能仍需数十年时间。

近期进行的核聚变实验已经取得了令人鼓舞的成果,这些实验首次成功记录了实验室核聚变反应的净收益。这一突破性进展将进一步点燃人们对可再生能源巨大潜力的兴趣。

劳伦斯-利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们于去年12月宣布了这一初步成果,成功从205兆焦耳的输入中获得了315兆焦耳的能量。最近的第二次实验更进一步取得了更大的能量产出。虽然详细细节尚未公布,但这些成果有助于为迈向几乎无限清洁能源的旅程奠定了坚实的基础。

核聚变是太阳等恒星供能的自然过程,通过将氢原子核聚变成氦原子来释放能量。长期以来,研究人员一直致力于在人工条件下实现类似的过程,以获取输出能量超过输入能量的成果。一旦成功,将有望实现无碳排放和无污染的巨大能源产出。

加利福尼亚实验室采用激光将腔室加热至数百万摄氏度,通过产生X射线使氢同位素氘和氚融合,从而取得了这一重要成果。虽然该方法必须在更大规模上进行实际应用,但目前面临的主要障碍之一是为激光器供电,因为当前激光器需要数百兆焦耳的能量。

大多数专家认为,实现核聚变发电厂的广泛应用可能还需要数十年的时间,但也有一家公司认为,他们可以在本世纪末之前建造出核聚变发电厂。总部位于华盛顿的初创公司Helion Energy提出了一种不同的核聚变能源生产方法,而微软公司则与该公司签署了具有约束力的协议,表现出极大的乐观态度。

Helion Energy的方法涉及使用一个40英尺长的“等离子加速器”将氘和氦-3原子加热到1亿摄氏度,然后通过强大的磁场将它们融化。该公司声称他们的设备能够“电恢复”产生聚变反应所需的全部能量,这可能有助于解决劳伦斯-利弗莫尔国家实验室所面临的主要障碍。未来时间将证明这两种方法的成功与否。【插图:科学家在实验室中操作的场景图】

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