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XcimerEnergy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(MarkCupta)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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435329.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435329.htm

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美国能源部,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的惯性约束聚变装置12月5日实现能量净增。测算认定当日实验中,国家点火装置(NIF)激光轰击向靶丸提供了2.05兆焦能量,而聚变产生了3.15兆焦。NIF是全球最大的激光装置,激光照射环空器产生的X射线压缩靶丸,使其达到聚变所需的温度和压力。装置1997年始建、2009年投运,但之前一直未完成能量净增的“点火”目标。该装置平均每周仅可运行10次,每次为产生激光实际耗能约300兆焦,故有关成果聚变商用距离尚远。(,)

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核聚变时代到来?美国科学家重现了“核聚变点火”突破劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究设施劳伦斯利弗莫尔国家实验室发言人表示,今年7月30日,该实验室的科学家在国家点火装置(NIF)进行的一次实验中重现了核聚变点火突破,产生了比去年12月实验更高的能量输出。该发言人补充说,最终结果仍在分析中。“自2022年12月在国家点火装置首次证明核聚变点火以来,我们一直在继续进行实验,以研究这个令人兴奋的新科学领域。在7月30日进行的实验中,我们在国家点火装置重现了核聚变点火,”劳伦斯利弗莫尔国家实验室表示,“按照我们的标准做法,我们计划在即将召开的科学会议和经过同行评议的出版物上报告这些结果。”两位知情人士称,7月份实验的初步数据显示,此次核聚变实验产生的能量输出大于3.5兆焦耳。这些能量大约足以为一台家用熨斗提供一个小时的动力。去年12月5日,劳伦斯利弗莫尔国家实验室在一次激光核聚变实验中实现了净能量增益。当时,科学家们将一束激光聚焦在一个燃料目标上,将两个轻原子融合成一个密度更高的原子,从而释放出能量。美国能源部称,该实验短暂实现了所谓的核聚变点火,激光将2.05兆焦耳能量传递给目标后,产生了3.15兆焦耳的能量输出。换句话说,核聚变产生的能量比用来驱动该实验的激光能量还要多。美国能源部当时称,这是“经过数十年努力取得的重大科学突破,将为国防和清洁能源的未来发展铺平道路”。科学家们在大约一个世纪前就知道核聚变为太阳提供能量,几十年来他们一直在地球上研究核聚变。如果企业能在未来几十年将这项技术扩大到商用水平,这样的突破有朝一日可能有助于遏制气候变化。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375345.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1375345.htm

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