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美國能源部聲稱美國國家點(diǎn)火裝置實(shí)現(xiàn)核聚變凈能量增益
2022年12月14日 09:29:11
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：5303
美國能源部(DOE)和能源部國家核安全管理局(NNSA)發(fā)布公告,，稱勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的美國國家點(diǎn)火裝置(NIF)團(tuán)隊(duì)首次在可控核聚變實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)的凈能量增益，即通過核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多,。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】北京時(shí)間12月13日,，美國能源部(DOE)和能源部國家核安全管理局(NNSA)發(fā)布公告，稱勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的美國國家點(diǎn)火裝置(NIF)團(tuán)隊(duì)首次在可控核聚變實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)的凈能量增益,，即通過核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多,。美媒稱，這是數(shù)十年來耗資數(shù)十億美元開發(fā)核能技術(shù)的重要里程碑,，有朝一日有望為地球提供無限,、廉價(jià)、清潔的能源,。
核聚變的工作原理,，是讓兩個(gè)原子核接受1億攝氏度或以上的極端高溫，使其聚合成一個(gè)新的更大的原子,，釋放出巨大能量,。但是，這個(gè)過程會(huì)消耗巨大的能量,，所以核聚變能的使用難點(diǎn)是如何讓釋出的能量大于輸入的能量,，并得到持續(xù)穩(wěn)定的能量。
12月5日,，美國國家點(diǎn)火裝置團(tuán)隊(duì)用192束激光束,，向一個(gè)微型燃料顆粒輸送了205萬焦耳的激光能量，點(diǎn)燃核聚變?nèi)剂?，最終產(chǎn)生了315萬焦耳的聚變能量輸出,，實(shí)現(xiàn)凈能量增益,，首次證實(shí)了慣性核聚變能(IFE)的基本科學(xué)原理和可行性。
美國能源部表示,，要獲得簡單,、充足的慣性核聚變能，并將能源輸送給家庭和企業(yè),，仍需要許多先進(jìn)的科學(xué)與技術(shù),。美國能源部目前正在重啟一項(xiàng)廣泛協(xié)同的慣性核聚變能計(jì)劃。在私企投資下,，推動(dòng)核聚變商業(yè)化快速發(fā)展將具備很大的動(dòng)力。
另據(jù)《華盛頓郵報(bào)》報(bào)道,，要想實(shí)現(xiàn)核能商業(yè)化仍面臨巨大的挑戰(zhàn),。首先，創(chuàng)造凈能量增益需要世界上最大的激光器之一的參與,，并且需要大量的資源來重新建立所需的反應(yīng)規(guī)模,，使聚變實(shí)際用于能源生產(chǎn)。更重要的是,，工程師們還沒有開發(fā)出可實(shí)際操作的機(jī)器將反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化為電力,，并部署到電網(wǎng)中。
科學(xué)家們還表示,，建造足夠大能產(chǎn)生聚變能的設(shè)備,，將需要極其難以生產(chǎn)的材料。與此同時(shí),，反應(yīng)產(chǎn)生的中子會(huì)給產(chǎn)生它的設(shè)備帶來巨大的壓力,，設(shè)備極有可能在這個(gè)過程中被摧毀。
核聚變反應(yīng)燃料是從海水中提煉的氫的同位素氘,。每1升海水中所蘊(yùn)含的氘如果提取出來,，發(fā)生完全的聚變反應(yīng)，能釋放相當(dāng)于300升汽油燃燒時(shí)釋放的能量,，效率是化石能源的千萬倍,。沒有長期的核廢料、沒有碳排放等特點(diǎn),，核聚變能被視為未來社會(huì)的“終極能源”,。
參考資料來源：中國科學(xué)報(bào)、中國新聞網(wǎng)
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