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美國復(fù)現(xiàn)核聚變點(diǎn)火,并突破凈能量增益紀(jì)錄
據(jù)路透社8月6日報道,美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)當(dāng)天表示,繼去年12月的成功嘗試后,該實(shí)驗室再次完成核聚變點(diǎn)火實(shí)驗,并再度實(shí)現(xiàn)凈能量增益突破。
該實(shí)驗室的一位發(fā)言人說,最終的實(shí)驗結(jié)果仍在分析當(dāng)中,但“國家點(diǎn)火裝置”(NIF)這次的核聚變點(diǎn)火已經(jīng)產(chǎn)生了比去年12月更高的核聚變能量產(chǎn)出。
據(jù)報道,勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗室在去年12月的激光聚變實(shí)驗中首次實(shí)現(xiàn)了凈能量增益。實(shí)驗室使用192束激光擊中了只有胡椒大小的氫同位素固體目標(biāo)。實(shí)驗向目標(biāo)輸入了2.05兆焦耳的能量,產(chǎn)生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出,能量增益達(dá)到153%。
當(dāng)時,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等離子體物理與聚變工程系副主任吳征威向觀察者網(wǎng)表示,美國建設(shè)NIF的初衷不是為了發(fā)電,而是為了模擬核爆炸。他認(rèn)為,NIF目前還沒有針對連續(xù)獲取聚變產(chǎn)生熱量的完整設(shè)計;在走向未來的潛在商業(yè)化途中,NIF采用的技術(shù)方案需要考慮激光等設(shè)施本身高昂的建設(shè)和運(yùn)行成本。
吳征威認(rèn)為,雖然我們距離商用的核聚變還有較遠(yuǎn)的距離,但是NIF能實(shí)現(xiàn)增益“確實(shí)已經(jīng)很了不起了”,將推動人類進(jìn)一步接近解鎖核聚變的“無限能源可能”。
此外,中國獨(dú)自建立運(yùn)行的著名“人造太陽”設(shè)施近年持續(xù)取得進(jìn)展,2021年底實(shí)現(xiàn)1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行。
2022年10月19日下午,中核集團(tuán)科研團(tuán)隊再傳佳績,中國新一代“人造太陽”科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展,HL-2M等離子體電流突破100萬安培,創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運(yùn)行新記錄,標(biāo)志著我國核聚變研發(fā)距離聚變點(diǎn)火邁進(jìn)了重要一步,躋身國際第一方陣,技術(shù)水平居國際前列。
今年4月12日,“人造太陽”成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒,對探索未來的聚變堆前沿物理問題,提升核聚變能源經(jīng)濟(jì)性、可行性,加快實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。
吳征威此前表示,就目前進(jìn)展而言,與以NIF為代表的“慣性約束聚變”相比,以“人造太陽”為代表的磁約束聚變裝置運(yùn)行模式更持續(xù),能量輸出更穩(wěn)定,且能量獲取模式更為成熟。
美方去年在官宣實(shí)驗成功的發(fā)布會上也表示,用磁場控制等離體核聚變?nèi)剂系募夹g(shù),目前更為接近發(fā)電站中的實(shí)際應(yīng)用。
因此,托卡馬克技術(shù)遠(yuǎn)比“慣性約束聚變”的技術(shù)應(yīng)用廣泛。法國、澳大利亞、日本等少數(shù)西方國家在“慣性約束聚變”技術(shù)方面進(jìn)行一些嘗試,不過只有美國的NIF在此實(shí)現(xiàn)顯著的成果。
- 責(zé)任編輯: 范維 
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