美国科学家宣布核聚变研究取得重大突破，首次实现了聚变反应的净能量增益，即从聚变实验中产生的能量多于输入激光的能量。

美国科学家宣布核聚变研究取得重大突破，首次实现了聚变反应的净能量增益，即从聚变实验中产生的能量多于输入激光的能量。 几十年来，物理学家一直在研究该技术，因为它有望成为近乎无限的清洁能源的潜在来源。 但专家们称，在核聚变能为普通家庭提供能源之前，还有一段路要走。

可控核聚变重大突破：首次实现能量输出超过输入

可控核聚变重大突破：首次实现能量输出超过输入 美国能源部，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施在 12 月 5 日的实验中首次实现了聚变反应的净能量增益，即从聚变实验中产生的能量多于输入激光的能量输入 2.05 MJ（megajoules） 输出 3.15 MJ（兆焦耳）。可控核聚变被认为能提供无限的清洁能源。国家点火设施的这一突破距离实用还有很远的距离。它的工作原理是使用 192 台激光器将氢燃料球加热到超过 1 亿摄氏度，并施加逾 1000 亿倍地球大气气压的压力，使氢原子聚变并释放能量。这一过程模拟了太阳的核聚变。 来源 ， 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

国际热核聚变实验堆计划巨型环磁交付完成 明年启动实验

国际热核聚变实验堆计划巨型环磁交付完成 明年启动实验 ITER是一个由35个国家合作建造的托卡马克项目，旨在测试核聚变作为能源的可行性。托卡马克是一个甜甜圈形状的容器，内部会产生巨大的螺旋型磁场，通过聚变反应燃烧等离子体来产生能量。核聚变是指两个或两个以上轻原子的原子核结合形成一个新的原子核的反应，在这个过程中释放出大量能量。这与核裂变不同，后者通过分裂重原子核释放能量并产生放射性废物。核聚变自然发生在恒星内部，为恒星提供能量，但在地球上却无法自然发生。然而，物理学家和工程师可以在实验室中使用托卡马克装置或激光实现核聚变。虽然听起来很简单，但真正的难点在于如何实现核聚变反应，使其产生的能量超过引发反应所需的能量，理论上这将能够提供无限的能源。托卡马克通过磁铁来控制和约束等离子体。ITER的环形磁场线圈将被冷却到零下269摄氏度，使其成为超导体。这些17米高的线圈将围绕在装有等离子体的甜甜圈形状真空容器周围，使ITER科学家能够控制真空容器内的聚变反应。ITER实验堆将比其他任何托卡马克装置都要大，其中央螺线管磁铁由6个110吨重的磁铁模块组成。整个托卡马克装置的重量将达到惊人的23000吨，磁体产生的磁场将比地球磁场强30万倍。等离子体将被加热到1.5亿摄氏度，是太阳核心温度的10倍。根据上个月在第34届ITER理事会上提出的新基准，ITER预计将于明年启动首次等离子体实验，第一次聚变反应计划在2035年进行。更新后的具体时间表将在本周三的新闻发布会上公布。ITER项目由前苏联领导人戈尔巴乔夫和美国前总统里根于1985年首次提出，但项目直到2005年才最终确定。近20年后，托卡马克装置仍未投入实验。据报道，ITER的成本自启动以来已经增长了四倍，最近估计项目耗资超过220亿美元。技术缺陷和新冠疫情都导致了项目的延迟。人们老生常谈的是，核聚变能成为能源永远是50年之后的事情。它似乎总是超越了当前的技术，人们总是被告知“这次会不一样”。ITER项目的目的是验证核聚变能源的技术可行性，但重点并不在于经济可行性。对于人类来说，经济可行性是另一个棘手问题。核聚变发电不仅要成为一种技术上可行的能源，还要成为能并入电网的能源。核聚变被视为能源物理学的圣杯，是结束人类对化石燃料依赖的一种方式。但它不会很快到来，不足以解决当前日益恶化的气候危机。换句话说，即使ITER项目在工程方面取得了重大突破，也只是解决了问题的一部分。正如美国国家点火装置在2022年在技术上实现反应产生的能量大于促使反应发生的能量那样，人类离实现聚变能源越来越近了，但还有很长的路要走。（辰辰） ... PC版： 手机版：

世界上规模最大的核聚变反应堆欧洲联合环状反应堆（JET）中的聚变反应在等离子体放电的5秒阶段以中子的形式释放出总共59兆焦耳的能

世界上规模最大的核聚变反应堆欧洲联合环状反应堆（JET）中的聚变反应在等离子体放电的5秒阶段以中子的形式释放出总共59兆焦耳的能量。 欧洲核聚变研发创新联盟（EUROfusion）、英国原子能管理局（UKAEA）和国际热核聚变实验堆（ITER）9日联合召开新闻发布会公布了上述消息。打破了JET曾在1997年产生约22兆焦耳聚变能量的等离子体的世界能源纪录。 为了过渡到国际大规模聚变实验（ITER）计划，研究人员此次进行的是氘氚混合燃料聚变实验。同时，为了使JET实验尽可能接近未来的热核聚变实验堆条件，他们用铍和钨的混合物而不是碳覆盖等离子体容器壁，因为金属钨比碳更耐腐蚀，而且不会像碳一样过多地与燃料结合。此次实验在比太阳中心温度高10倍的条件下，产生的聚变能量达到了创纪录水平。 ITER设施目前正在法国南部的卡达拉奇建设，预计将使用氘和氚混合燃料，计划实现产出能量10倍于输入能量（聚变增益）。要想产生净能量，即输出能量是加热等离子体所需能量的两倍这一目标，在卡达拉奇ITER设施“上线”之前是不可能实现的。因此，这次实验是在类ITER条件下创造的世界纪录。 德国马克斯·普朗克等离子体物理学研究所科学主任西比勒·君特教授表示：“JET的最新实验是向ITER最终目标迈出的重要一步。” （科技日报）

净能量激光聚变法正迈向商业化

净能量激光聚变法正迈向商业化 劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的NIF目标室核聚变动力的主要竞争者是托卡马克，它使用一个甜甜圈状的磁场将氢等离子体挤压和加热到巨大的压力和温度，其压力和温度是太阳中心温度的数倍。实现核聚变相对容易，任何氢弹或实验室工作台都能做到。最棘手的是实现核聚变，同时输出的能量大于输入的能量，这就是所谓的聚变点火。Xcimer 点火室劳伦斯-利弗莫尔国家实验室（LLNL）的国家点火装置（NIF）于 2022 年 12 月 5 日首次实现了这一目标。这包括将大量激光集中在一个由氘和氚组成的小冷冻颗粒上。这些组合光束的突然爆炸导致小球内爆并引发聚变反应，产生的能量超过了产生聚变反应所需的能量。迄今为止，NIF 产生的核聚变能量是点燃燃料的激光能量的 2.5 倍。起初，这似乎是一个巨大的突破，在许多方面也的确如此。遗憾的是，LLNL 的装置主要是为纯研究而设计的。它唯一的实际应用是进行核聚变实验，以确保美国核弹头的安全性和可靠性。它并不是作为实现实用核聚变发电厂的途径而设计的。这就是 Xcimer Energy 的用武之地。自 2022 年以来，这家总部位于丹佛的公司一直致力于将激光聚变概念转化为实用的动力源。其目标是生产出一种新型氪氟化物激光装置，它产生的激光能量比 NIF 高 10 倍，效率高 10 倍，每焦耳成本低 30 多倍。Xcimer 装置采用的技术最初是在 20 世纪 80 年代为美国战略防御计划（绰号"星球大战计划"）开发的，它将使用一个激光系统，产生超过 10 兆焦耳的能量。这将集中在较大的氘/氚颗粒上，这些颗粒更容易制造和处理，在点燃时能产生更大的能量。如果不加以利用，产生的能量就毫无用处，因此聚变室中流淌着熔融的锂盐，这不仅是为了保护聚变室壁不受中子的影响，从而减少维护，也是为了吸收能量并将其带走，以产生电能。其原理是，激光器站在 164 英尺（50 米）的距离上，通过两个小孔将光束聚焦到目标弹丸上。该系统的设计目的是只点燃少量燃料，从而产生点燃其余燃料所需的能量，就像火柴点燃纸张一样。这样做更有效、更经济。Xcimer 董事会成员马克-库普塔（Mark Cupta）说："核聚变对人类的益处从未如此清晰，也从未如此必要。Xcimer已经开发出一种改变游戏规则的惯性核聚变方法，并组建了一支由业内最聪明的人才组成的团队来执行这一方法。我相信，在我们的带领下，世界将最终看到这种变革性能源的商业化应用。" ... PC版： 手机版：

劳伦斯-利弗莫尔国家实验室确认完成历史性的核聚变点火实验

劳伦斯-利弗莫尔国家实验室确认完成历史性的核聚变点火实验 产生核聚变相对容易，所需要的只是将氢同位素离子置于适当的热量和压力条件下，使其融合成氦的条件。事实上，它是如此容易，以至于在 1964 年的世界博览会上，它成为通用电气公司每天展出10个小时的核心展品。最棘手的是实现核聚变，同时输出的能量大于输入的能量，这就是所谓的聚变点火。在 2022 年 12 月 5 日之前，地球上只有引爆氢弹能够实现这一目标。当天，在劳伦斯-利弗莫尔设施，192 束激光聚焦在一个氘/氚低温靶上，发出 2.05 兆焦耳（MJ）的紫外线，目标熔化并产生了 3.15 兆焦耳的能量输出。换句话说，这就是聚变点火。从那时起，由来自 44 个国际机构的 1370 多名研究人员组成的团队数十年来一直致力于验证和记录该项目的实验结果。新发表的这篇经同行评审的论文揭示了如何实现 1.5 倍的目标增益，并追溯了该实验的进展，追溯到 1972 年由 LLNL 主任约翰-纳科尔斯（John Nuckolls）及其同事提出的一项建议，以及在实现点火过程中面临的挑战。据实验室称，激光实验的主要目的是模拟核武器内部的聚变反应，以便在不进行核试验的情况下确定美国核储备的可靠性。不过，这些成果也可以应用于设计未来的核聚变发电厂，为世界提供无限的清洁能源。这并不是直接的，因为虽然实现了聚变点火，但激光器所需的能量是反应产生能量的 100 倍。研究人员说："选择 NIF 激光器结构和目标配置的目的是为研究目的提供最高的聚变点火概率，而不是为聚变能应用产生净能量而进行优化。惯性聚变能应用需要对底层方案进行改进，因此需要进一步开发，如激光能量使用、发射率、目标稳健性、更高的燃料压缩水平和成本等。"论文发表在《物理评论快报》上。 ... PC版： 手机版：