【一周热点回顾】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。

【一周热点回顾】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。 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

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）

无限清洁能源又近一步 英国核聚变能量输出创造新纪录

无限清洁能源又近一步 英国核聚变能量输出创造新纪录 JET的温度可以达到太阳中心温度的10倍，多年来已经实现多个里程碑，曾长期保持着全球最大托卡马克研究装置的头衔，实现了世界上首次可控释放聚变能量。周四英国原子能机构的科学家们宣布，JET在上次实验中创造了聚变能量输出纪录：使用0.2毫克氘氚燃料，在5秒内产生了69兆焦能量。这也是JET的最后一次实验，不过，JET还将会被重新利用，从而在退役之后继续为人类提供帮助，这一阶段预计将持续到2040年左右。欧洲核聚变研发创新联盟首席执行官Ambrogio Fasoli评论称，我们成功地演示了ITER和DEMO等未来聚变机器的运行场景，并创造了核聚变能量输出纪录，为聚变能源的发展注入了更大的信心。除了创造新纪录外，我们还实现了以前从未做过的事情，并加深了我们对聚变物理学的理解。核聚变与为太阳和其他恒星提供能量的过程相同，被广泛视为清洁能源的圣杯。几十年来，科学家们一直在努力攻克这一难题，如果他们做到了，人类将拥有无限的能量，社会也将迎来翻天覆地的变化。虽然核聚变能源可能会改变能源短缺和气候危机的局面，但这项技术可能还需要很多年才能商业化。曼彻斯特大学的核聚变研究员Aneeqa Khan表示，JET取得了伟大的科学成果，但我们离商业核聚变还有一段路要走。“对核聚变的投资正在增加，我们正在取得真正的进展。我们需要培训大量具备该领域工作技能的人员，我希望这项技术能在本世纪下半叶得到应用。”伦敦帝国理工学院空间、等离子体和气候研究社区负责人Stuart Mangles教授表示：“JET最后一次运行的结果非常令人兴奋。这一结果确实凸显了国际合作的力量，如果没有来自欧洲各地的数百名科学家和工程师的努力，这些结果是不可能实现的。” ... PC版： 手机版：

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：

新型钨反应堆让核聚变更接近现实

新型钨反应堆让核聚变更接近现实 对于那些不熟悉托卡马克的人来说，它本质上是一个甜甜圈形状的装置，利用强大的磁场来容纳和控制等离子体一种极热、带电的气态混合物，对于复制恒星中的聚变反应至关重要。由法国替代能源和原子能委员会（CEA）运营的 WEST（稳态托卡马克中的钨环境）反应堆处于这项研究的最前沿。这一突破取决于钨的使用，钨是灯泡灯丝中常见的灰白色金属。这种金属以其卓越的耐热性能而著称，能使等离子体达到难以置信的高温和高密度，而不会导致腔壁熔化。在创纪录的运行过程中，研究小组向 WEST 注入了 1.15 千兆焦耳的能量，使等离子体在大约 5000 万摄氏度的高温下持续燃烧，其温度是太阳核心温度的三倍多。普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）提供了专门的 X 射线诊断工具，用于精确测量 WEST 内的强等离子体条件，在这一成就中发挥了至关重要的作用。据普林斯顿等离子体物理实验室的路易斯-德尔加多-阿帕里西奥（Luis Delgado-Aparicio）说："等离子体聚变界是最早利用混合光子计数技术监测等离子体动态的机构之一。"法国原子能委员会科学家泽维尔-利塔乌东（Xavier Litaudon）解释了为什么钨托卡马克的这一成就是如此重大的突破。"我们需要提供一种新的能源，而且这种能源应该是持续和永久的"。核聚变可以成为改变游戏规则的能源一种几乎取之不尽、用之不竭的清洁能源，没有任何放射性废物或碳排放。然而，要实现自持聚变反应，使其产生的能量大于消耗的能量，是一项巨大的挑战。从超高温等离子体中提取比启动和维持核聚变过程所需更多的能量，需要极高的温度和极长的约束时间。这就是为什么最近在 WEST 取得的突破如此令人期待。正如协调该实验的雷米-杜蒙（Remi Dumont）简明扼要地指出的那样"一个惊人的结果"。虽然人类的核聚变能源梦想还需要数年或数十年的时间才能实现，但像这样的里程碑式事件表明，我们正在一步步地接近它。主要的参与者也在加倍努力实现核聚变的承诺。微软公司与 Helion 公司合作，计划在 2028 年之前开发出商业核聚变技术，而日本则在去年推出了大型 JT-60SA 托卡马克反应堆一个六层楼高的庞然大物，旨在破解核聚变约束难题。与此同时，扩大这种新型钨反应堆的规模，可以使人们期待已久的核聚变未来更加清晰。 ... PC版： 手机版：