美国复现核聚变点火,并突破净能量增益纪录

来源:观察者网综合

2023-08-07 12:04

据路透社8月6日报道,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)当天表示,继去年12月的成功尝试后,该实验室再次完成核聚变点火实验,并再度实现净能量增益突破。

该实验室的一位发言人说,最终的实验结果仍在分析当中,但“国家点火装置”(NIF)这次的核聚变点火已经产生了比去年12月更高的核聚变能量产出。

据报道,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在去年12月的激光聚变实验中首次实现了净能量增益。实验室使用192束激光击中了只有胡椒大小的氢同位素固体目标。实验向目标输入了2.05兆焦耳的能量,产生了3.15兆焦耳的聚变能量输出,能量增益达到153%。

当时,中国科学技术大学等离子体物理与聚变工程系副主任吴征威向观察者网表示,美国建设NIF的初衷不是为了发电,而是为了模拟核爆炸。他认为,NIF目前还没有针对连续获取聚变产生热量的完整设计;在走向未来的潜在商业化途中,NIF采用的技术方案需要考虑激光等设施本身高昂的建设和运行成本。 

吴征威认为,虽然我们距离商用的核聚变还有较远的距离,但是NIF能实现增益“确实已经很了不起了”,将推动人类进一步接近解锁核聚变的“无限能源可能”。

此外,中国独自建立运行的著名“人造太阳”设施近年持续取得进展,2021年底实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。

2022年10月19日下午,中核集团科研团队再传佳绩,中国新一代“人造太阳”科学研究取得突破性进展,HL-2M等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新记录,标志着我国核聚变研发距离聚变点火迈进了重要一步,跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。

今年4月12日,“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,对探索未来的聚变堆前沿物理问题,提升核聚变能源经济性、可行性,加快实现聚变发电具有重要意义。

吴征威此前表示,就目前进展而言,与以NIF为代表的“惯性约束聚变”相比,以“人造太阳”为代表的磁约束聚变装置运行模式更持续,能量输出更稳定,且能量获取模式更为成熟。

美方去年在官宣实验成功的发布会上也表示,用磁场控制等离体核聚变燃料的技术,目前更为接近发电站中的实际应用。

因此,托卡马克技术远比“惯性约束聚变”的技术应用广泛。法国、澳大利亚、日本等少数西方国家在“惯性约束聚变”技术方面进行一些尝试,不过只有美国的NIF在此实现显著的成果。

责任编辑:范维
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