• 我的订阅
  • 科技

美国核聚变技术取得突破性进展,人类离造“小太阳”又近了一步

类别:科技 发布时间:2022-12-13 17:18:00 来源:国际时事讲解

(来源:极目新闻)

综合路透社、CNN12月12日报道,当地时间13日,美国能源部将宣布,科学家们近期在核聚变领域取得的突破性进展。消息人士提前透露称,美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益,即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着,人类未来有望结束对化石燃料的依赖,或将拥有一个安全、绿色、用之不竭的能源选项。

美国核聚变技术取得突破性进展,人类离造“小太阳”又近了一步

资料图片(图片来源:DamienJemison/LLNL)

核聚变技术实现大突破

据介绍,按照国际原子能机构给出的定义,核聚变是模仿太阳的原理,使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核,结合期间释放出大量能量。与为全世界供电的核裂变不同,它不会产生拥有较长寿命的放射性废物,是绿色、安全、可持续的能源。自1950年代以来,科学家一直在研究太阳的能量来源,通过不同的方法,寻求复制和利用聚变反应,但至今没有团队能从反应中得到超过实验所消耗的能量,即投入抵不上产出,无法形成能量的正循环。

知情人士称,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家通过美国国家点火装置的实验获得了成功。在实验中,科学家们将含有氢燃料的颗粒发射到近200个激光器阵列中,基本上以每秒50次的速度产生一系列极快的重复爆炸。核聚变反应产生了大约2.5兆焦耳的能量,大约是激光所消耗的2.1兆焦耳能量的120%。这意味着在核聚变反应中,首次实现了净能量增益。

核聚变专家亚瑟·特瑞尔(ArthurTurrell)博士表示,“如果这一点(核聚变反应首次实现净能量增益)得到证实,我们将见证一个历史性时刻。”如果核聚变商业化,它在发电时几乎不排放二氧化碳,这可以帮助应对气候变化。此外,它也不会产生放射性核废料。这意味着,人类未来有望结束对化石燃料的依赖,或将拥有一个安全、绿色、用之不竭的能源选项。

投入商业应用还有时日

不过,两名了解该实验结果的消息人士称,由于高于科学家们预期的能量输出,该实验损坏了一些设备,使得后续分析变得很复杂。

此外,虽然从核聚变中获得净能量增益是一件大事,但它的规模还非常小。“这种能量是关于煮沸10壶水需要什么。”伦敦帝国理工学院惯性聚变研究中心联合主任杰里米·奇滕登说,这是“一个真正的突破时刻,非常令人兴奋”,但“为了把它变成一个发电站,我们需要在能源方面获得更大收益,我们需要它大大增加。”

目前来看,无论是使用磁铁还是用激光发射颗粒,核聚变反应的结果最终都是一样的:原子融合过程所承受的热量是帮助产生能量的关键。想要大规模使用聚变能,最大的挑战是维持足够长的时间,以便它可以为全球的电网和供暖系统供电。全球科学家现在必须努力大幅扩大他们的聚变项目,并降低成本,这将需要多年的研究。

“目前,我们为每个实验花费了大量的时间和金钱。”“我们需要将成本降低一大半。”杰里米·奇滕登说,还有很多迹象表明,科学家需要做更多的工作,才能使聚变能够以商业规模发电。“因此,我们可以说它(核聚变反应首次实现净能量增益)是科学的成功,但距离提供有用的能量还有很长的路要走。”

据报道,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室将于当地时间12月13日发布这一重大公告,美国能源部会也会在同一天宣布这一重大科学突破。外界预计,公告将会着重强调投资于聚变能源研究具有的积极意义,但其商业应用可能还需要很长的时间。

以上内容为资讯信息快照,由td.fyun.cc爬虫进行采集并收录,本站未对信息做任何修改,信息内容不代表本站立场。

快照生成时间:2022-12-13 21:40:24

本站信息快照查询为非营利公共服务,如有侵权请联系我们进行删除。

信息原文地址:

人类核聚变取得突破性进展:为什么如此重要?
人类核聚变取得突破性进展:为什么如此重要?据报道,当地时间周二,美国能源部(DOE)宣布,研究人员在核聚变方面取得历史性的突破,首次从一个实验性核聚变反应堆中实现了“净能量增益”
2022-12-15 02:02
铸国之重器 攀科学高峰
...卡马克核聚变实验装置(EAST),也被大家亲切地称为“小太阳”,是承载着人类终极能源梦的重要大科学装置。目前,人类社会运转需要的绝大多数能源,包括煤、石油、天然气、风能,都来
2023-09-18 00:29:00
来不及入选“十大”的人类科技突破性成果
...个团队,12月5日在国家点火设施进行了历史上第一次可控核聚变实验,实现了“核聚变点火”,该反应产生的能量超过所消耗的能量。这是一个全球科学家研究了几十年的成果,意味着人类将于
2023-01-20 14:17:00
张杰院士预测人类寿命本世纪中叶突破物质身体限制,能源问题也得到根本性解决
...眼中所谓“能源问题”迎刃而解只是时间问题,原因在于核聚变能源正将取得突破性进展。与核裂变的铀原料相比,作为核聚变的原料,氢的同位素——氘、氚均来自海水,可谓取之不尽、用之不竭
2022-12-17 19:26
哪些A股公司参与“核聚变”工程?
价值线导读“自然选择号是亚洲舰队第三分舰队的旗舰,拥有最新一代的无工质聚变推进系...
2022-12-14 23:49
人类追求的终极能源,就藏在这种恐怖的武器里
...,又有不少人关注起了人类的“终极能源”技术——可控核聚变。许多人好奇,为什么说核聚变是人类的“终极能源”技术?核聚变的发展历史是什么样的?可控核聚变到底为什么“难控”?核聚变
2023-09-01 16:31:00
...的计算机”如何改变创新? ■本报记者 沈湫莎可控核聚变、类脑智能、量子计算……这些颇具未来感的前沿科技何时能实现
2023-07-01 05:57:00
中国人现在最关心的是疫情,但世界正在发生重大变化
...在国家点火设施(下称“NIF”)进行了历史上第一次可控核聚变实验,实现了“核聚变点火”,该反应产生的能量超过所消耗的能量。没看懂没关系,坦率地说,我也没看懂具体的原理。但意义
2022-12-15 09:34
中国人现在最关心的是疫情,但世界正在发生重大变化
...在国家点火设施(下称“NIF”)进行了历史上第一次可控核聚变实验,实现了“核聚变点火”,该反应产生的能量超过所消耗的能量。没看懂没关系,坦率地说,我也没看懂具体的原理。但意义
2022-12-15 10:16
更多关于科技的资讯: