劳伦斯利弗莫尔成功在核聚变反应中实现“净能量增益”

当地时间 12 月 5 日凌晨 1 点 03 分，劳伦斯利弗莫尔国家实验室使用 192 束强大的激光束击中了一个胡椒大小的氢同位素固体目标。实验向目标输入 2.05 兆焦耳的能量，产生 3.15 兆焦耳的聚变能量输出，能量增益为 153%。

美国能源部长詹妮弗格兰霍姆在一份声明中称这一突破是“里程碑式的成就”。这一成果有望帮助人类在实现能源零碳排放的过程中迈出关键一步。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室的设备。当地时间12月13日，美国能源部官员宣布，由美国政府资助的加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室首次成功实现了核聚变反应的“净能量增益”，即聚变反应产生的能量大于所促进的能量。引发反应的激光能量。实验向目标输入 2.05 兆焦耳的能量，产生 3.15 兆焦耳的聚变能量输出，能量增益为 153%。美国能源部长詹妮弗格兰霍姆在一份声明中称这一突破是“里程碑式的成就”。这一成果有望帮助人类在实现能源零碳排放的过程中迈出关键一步。

此外，劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任金布迪尔表示，如果要将这一成果商业化，核聚变技术仍有“重大障碍”需要克服，可能需要数十年时间。努力和投资。

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美国能源部发布视频，宣布在劳伦斯利弗莫尔国家实验室成功点火激光核聚变。(01:28)

12月5日实验

核聚变反应是宇宙中普遍存在的现象美国实现核聚变点火，是太阳等恒星的能量来源。核聚变能也是世界能源发展的前沿方向，被视为未来社会的“终极能源”。如果人类能够控制这种能量，就可以摆脱目前地球上的能源和环境危机。

耗资 35 亿美元的国家点火设施位于劳伦斯利弗莫尔国家实验室，最初设计用于通过模拟爆炸测试核武器，后来用于推进聚变能研究。占地面积有3个足球场那么大的NIF于2010年开始正式点火实验，美国用了10多年时间连续击中点火靶，过程一波三折。

2014年，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家们取得了成果，但当时产生的能量很小，相当于一个60瓦的灯泡在5分钟内消耗的能量。2021 年 8 月，NIF 在聚变反应中产生了 1.37 兆焦耳的能量，约占激光能量的 70%，这是世界上最接近净能量增益的一次。

当地时间 2022 年 12 月 5 日凌晨 1 点 03 分，劳伦斯利弗莫尔国家实验室使用 192 束强大的激光束击中了一个胡椒大小的氢同位素固体目标。实验向目标输入 2.05 兆焦耳的能量，产生 3.15 兆焦耳的聚变能量输出，能量增益为 153%。

核聚变的工作原理。图片来源：BBC 美国科技媒体 The Verge 评论说，使用核聚变可能是革命性的——为人们提供丰富的能源，而不会产生温室气体排放或持久性放射性废物的有害副作用。然而哪里找PC蛋蛋官网！，这样做取决于克服巨大的工程障碍。经过数十年的试验，该公告代表了对其中一个障碍的微小但重大的胜利。但要实现任何清洁能源梦想，还有很长的路要走。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任布迪尔在新闻发布会上说：“有了真正的投资和真正的关注，这个时间尺度可以更接近。” 正确的？因为我们需要这个基本的第一步。因此，我们今天处于有利位置，可以开始了解下一步的要求。”

首先，科学家需要能够重新点燃火焰。Budir 说，还有很多工作要做，“你必须能够每分钟产生很多很多聚变点火。” “不仅在科学方面，而且在技术方面都存在很大的障碍。”

一个障碍是未来任何工作中使用的激光器都需要更高效。这个实验中使用的国家点火装置是世界上最大、最强大的激光器，但它仍然基于 1980 年代的技术。现代激光器效率更高，未来的努力可能会尝试将新技术纳入实验。

“这表明这是可以做到的。越过这个门槛，他们就可以开始研究更好的激光器、更高效的激光器、更好的密封胶囊等，”Budir 说。“我们需要私营部门的参与。因此，将更多的美国公共资金用于这一突破非常重要，但我们将采取的所有必要步骤，以使其达到商业水平，仍然需要公共研究和私人研究”

劳伦斯利弗莫尔国家实验室的工作人员。什么是核聚变？

核聚变是一种核反应形式，它将两个较轻的原子核结合形成一个较重的原子核和一个非常轻的原子核（或粒子）。两个较轻的原子核在聚变过程中产生质量亏缺，释放出巨大的能量。发生聚变时可靠加拿大28群吧，两个轻核会相互排斥，因为它们都带正电。但是全天加拿大28QQ信誉群，两个能量足够高的原子核迎面相遇，它们可以相当紧密地聚集在一起，这样核力就可以克服库仑斥力，发生核反应。这种反应称为核聚变。

太阳和众多恒星的内部温度高达数千万摄氏度，每时每刻都在发生剧烈的核聚变反应。太阳每秒释放的能量约为3.9×10^26焦耳。到达地球表面的能量虽然只有太阳每秒释放的能量的十亿分之一，但也是巨大的能量。正是这种能量，使得地球上的一切生命活动成为可能。

核聚变能也是世界能源发展的前沿方向。由于其燃料来自海水，效率是化石能源的数千万倍美国实现核聚变点火，而且长期没有核废料，也没有碳排放。Ultimate Energy”。如果人类能够控制这种能量，就可以摆脱目前地球上的能源和环境危机。

受控核聚变所需的原材料是氢的两种同位素氘和氚。可以从海水中提取氘，可以从地球上储量非常丰富的锂中提取氚。一立方公里海水中所含的氘发生聚变反应产生的能量，相当于地球上所有石油储量产生的总能量。

但是，人类要想在地球上成功实现受控热核聚变反应，从而获得巨大的能量，就必须创造三个必要条件。一是极高的温度，使氘氚燃料可以变成超过1亿摄氏度的热等离子体；二是极高的密度全天加拿大28QQ信誉群加拿大28群吧！，使氘氚核发生量子隧穿的概率增加，便于聚变的α粒子能量停留，继续参与核聚变反应。三是等离子体被限制在有限的空间内足够长的时间。

迄今为止，人类对可控核聚变的研究主要分为两类。一是磁约束核聚变，即利用特殊形式的磁场，将处于热核反应状态的超高温等离子体，由氘、氚等轻核和自由电子组成，限制在有限的体积内，从而可以以可控的方式产生大量的等离子体。核聚变反应的核聚变反应释放能量。典型的实验装置是中国科学院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）。二是激光核聚变，即大功率激光驱动的惯性约束核聚变。