美国科学家宣布在核聚变技术方面取得重大突破

美国科学家宣布在核聚变技术方面取得重大突破财联社12月13日电，据BBC报道，周二，美国研究人员证实他们已经克服了一个主要障碍——从核聚变实验中产生的能量超过了投入的能量。但专家表示，在为家庭提供核聚变能源之前，还有一段路要走。该实验在加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的国家点火装置进行。核聚变被称为能源生产的“圣杯”。它的工作原理是将轻原子对组合在一起——这种“聚变”会释放大量能量。核聚变产生的能量要比核裂变大得多，且只产生少量的短期放射性废料。重要的是，这一过程不会产生温室气体排放，因此不会导致气候变化。投稿：@zaihuabot群聊：@zaihuachat频道：@testflightcn

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2.05MJ（megajoules）输出3.15MJ（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

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（LawrenceLivermoreNationalLaboratory）发表了一篇内容广泛的论文，证实了其2022年核聚变实验的有效性。在该实验中，多束激光聚焦在一个由氘和氚组成的球体上，首次在实验室中实现了核聚变点火。标签:#核聚变频道:@GodlyNews1投稿:@GodlyNewsBot

核聚变发电研究迎来"聚变点火"的历史性突破

核聚变发电研究迎来"聚变点火"的历史性突破核聚变发生时，原子相互碰撞，"融合"产生一个更重的原子，并在此过程中释放能量。在太阳和其他恒星中，氢原子核融合在一起产生氦，并产生大量的能量。为了在地球上实现核聚变，人类必须将原子加热到极高的温度-至少数百万摄氏度，这就是为什么要达到净能量增益是如此艰巨。在这种情况下，国家实验室使用了192道强大的激光束来击中一个只有一颗胡椒大小的氢同位素固体目标。他们产生了3.15兆焦耳的能量，比激光器用来触发反应的2.05兆焦耳多了大约50%。通过这样做达到科学的能量平衡，因此研究人员可以被认为实现了所谓的"聚变点火"。利用核聚变释放的能量可能是革命性的--可以为人们提供丰富的能源，而没有温室气体排放或持久的放射性废物的讨厌的副作用。然而，要做到这一点，取决于能否克服巨大的工程障碍。经过几十年的实验，今天的宣布代表了对这些技术障碍之一的一个小但重要的胜利。但是，在核聚变能够实现任何清洁能源的梦想之前，仍然有很长很长的路要走。自20世纪50年代以来，美国政府一直在资助聚变能源研究。在全世界范围内，这种追求已经获得了数百亿美元的资金。到去年年底，英国的欧洲联合火炬（JET）的科学家们已经从核聚变中产生了创纪录的59兆焦耳的能量。最大的问题是，直到现在，实验室中的核聚变还不能产生比首先发生反应所需的更多能量。这是一个关键的里程碑，但仍有一些重要的注意事项需要注意。一个关键点是，能源部将这一胜利仅仅建立在激光器输出的基础上，而激光器的效率相当低。从电网中获得这两兆焦耳的激光能量需要300兆焦耳的能量。因此，今天的宣布取决于对"净能源增益"的有限定义。激光并不是实现核聚变的唯一途径。其他的努力，包括JET，涉及一个被称为托卡马克的磁性装置来限制和加热等离子体。无论采用何种方法，我们可能要在几十年后才能在发电厂以这种方式产生能量。它将需要更多的资金和渐进式的胜利来达到这一目标，今天的宣布就是其中之一。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335173.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335173.htm

科学家复现核聚变净收益 向清洁能源迈出重要一步

科学家复现核聚变净收益向清洁能源迈出重要一步研究人员成功复现了去年年底进行的核聚变实验，该实验首次记录了实验室核聚变反应产生的净收益。这一结果将进一步激发人们对可再生能源圣杯潜力的兴趣。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，即从205兆焦耳的输入中产生了315兆焦耳的能量。第二次实验于上月底完成，产生了更大的能量。虽然研究人员还没有公布确切的细节，但这些结果有助于巩固向近乎无限的清洁能源迈出的早期一步。核聚变是为太阳等恒星提供能量的过程，在这一过程中，强大的压力将氢原子核聚变成氦原子，由于质量不同而释放出能量。长期以来，试图以人工方式重现这一现象的研究人员一直在努力使每次尝试获得的能量超过他们投入的能量。如果成功，他们就能在没有碳排放或污染的情况下创造出巨大的能量。加利福尼亚实验室利用激光将一个腔室加热到数百万摄氏度，产生的X射线使氢同位素氘和氚熔合，从而取得了这一成果。该方法的任何实际应用都必须在更大的规模上进行，而这一努力所面临的主要障碍之一就是为激光器供电，目前激光器需要数百兆焦耳的能量。大多数专家认为，如果核聚变发电厂真的能广泛使用的话还需要几十年的时间，但有一家公司认为它能在本世纪末之前制造出核聚变发电厂。总部位于华盛顿的初创公司HelionEnergy提出了另一种生产核聚变能源的方法，而微软公司也非常乐观地与该公司签订了一份具有约束力的协议。Helion的方法是用一个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，然后用强大的磁场将它们熔化。该公司表示，它的机器可以"电恢复"产生聚变反应的所有能量，从而有可能解决LLNL的主要障碍。时间会证明这两种方法是否成功。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375857.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375857.htm

科学家在突破性实验中展示了有效的聚变“火花塞”

科学家在突破性实验中展示了有效的聚变“火花塞”罗切斯特大学激光能效实验室在进行直接驱动惯性聚变实验时从欧米茄靶室内部看到的景象。科学家们向装有氘和氚燃料的小胶囊发射了28千焦耳的激光能量，使胶囊发生内爆，产生足够热的等离子体，从而引发燃料核之间的聚变反应。内爆中心的温度高达1亿摄氏度（1.8亿华氏度）。内爆的速度通常为每秒500到600公里（每小时110到135万英里）。内核的压力是大气压力的800亿倍。图片来源：罗切斯特大学激光能学实验室/尤金-科瓦卢克（EugeneKowaluk）摄在《自然-物理》（NaturePhysics）杂志刊登的两篇研究报告中，该团队分享了他们的研究成果，并详细介绍了这些方法的扩展潜力，目的是在未来的设施中成功实现核聚变。LLE是美国能源部最大的大学项目，拥有OMEGA激光系统，该系统是世界上最大的学术激光器，但其能量几乎只有加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火装置(NIF)的百分之一。利用OMEGA，罗切斯特的科学家们完成了数次成功尝试，向装满氘和氚燃料的小胶囊发射28千焦耳的激光能量，使胶囊发生内爆并产生足够热的等离子体，从而引发燃料核之间的聚变反应。实验引起的聚变反应产生的能量超过了中央热等离子体中的能量。OMEGA实验采用激光直接照射胶囊的方式，不同于在NIF上使用的间接驱动方式。在使用间接驱动方法时，激光会转化为X射线，进而驱动太空舱内爆。NIF使用间接驱动法，利用约2000千焦耳的激光能量用X射线辐照胶囊。这使得NIF在实现聚变点火方面取得了2022年的突破--聚变反应可从目标产生净能量增益。成就与未来展望第一篇论文的第一作者康纳-威廉姆斯（ConnorWilliams）23岁获得物理学和天文学博士学位，现在是桑迪亚国家实验室从事辐射和集成电路框架目标设计的科学家。他说："这是以后想完成任何事情的必要条件，比如燃烧等离子体或实现点火。"罗切斯特研究小组展示了他们仅用28千焦耳的激光能量就能达到如此水平的内爆性能，他们对将直接驱动方法应用于能量更大的激光器的前景感到兴奋。展示火花塞是重要的一步，但是OMEGA太小，无法压缩足够的燃料来实现点火。"如果能最终制造出火花塞并压缩燃料，那么与间接驱动相比，直接驱动具有许多有利于聚变能源的特性，在将OMEGA的结果放大到几兆焦的激光能量后，聚变反应预计会变得自我维持，这种情况被称为'燃烧等离子体。"21岁的VarchasGopalaswamy博士（机械工程）说，他是LLE的科学家，领导了第二项研究，探索在兆焦耳级激光器上使用直接驱动方法的影响，类似于NIF的大小。戈帕拉斯瓦米说，直接驱动集成电路框架是实现激光核聚变中热核点火和净能量的一种很有前途的方法。LLE首席科学家、机械工程系和物理与天文学系罗伯特-L-麦克罗里（RobertL.McCrory）教授里卡多-贝蒂（RiccardoBetti）说："最近这些实验取得成功的一个主要因素是开发了一种基于统计预测并通过机器学习算法验证的新型内爆设计方法。这些预测模型让我们能够在进行有价值的实验之前，缩小有希望的候选设计的范围。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422129.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422129.htm