美能源部將宣布有關核聚變的重大突破

【2022年12月13日訊】(記者李言綜合報導)知情人士透露,美國政府科學家取得突破,首次在核聚變反應中實現了淨能量增益。該技術使人類用廉價的清潔能源替代化石燃料成為可能。

所謂淨能量增益,實際上是指核聚變產生的能量大於消耗的能量,這是核聚變研究多年來的關鍵。

自20世紀50年代以來,物理學家們一直在設法利用為太陽提供動力的核聚變反應。但此前的研究結果都是輸出能量小於輸入能量,這種狀態無法用於發電。

英國《金融時報》首先援引消息人士報導說,位於加州聯邦勞倫斯‧利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)國家點火設施的科學家們在使用激光的核聚變實驗中,首次實現淨能量增益。

當兩個原子核受到1億攝氏度(1.8億華氏度)或更高的極端熱量時,就會發生核聚變,導致它們融合成一個更大的新原子,從而釋放出巨大能量。

知情人士說,美國政府設施中的聚聚變反應產生了約250萬焦耳的能量,約為激光器中210萬焦耳能量的120%。他們說,數據仍在分析中。

能源部部長詹妮弗‧格蘭霍姆(Jennifer Granholm)定於美國東部時間週二上午10點(格林尼治標準時間15點)就這一「重大科學突破」舉行媒體發布會。

在美國獲得這項技術突破之際,高通脹帶來能源漲價。

儘管許多科學家認為核聚變發電站仍然需要幾十年的時間,但該技術的潛力卻很難被忽視。核聚變反應不排放碳,不產生長效放射性廢物。一小杯氫燃料理論上可以為一棟房子供電數百年。

然而,利用核聚變發電會遇到很多困難,例如如何經濟地控制熱量並保持激光器持續發射。其它核聚變方法使用磁鐵而不是激光。在這種方法中,氫燃料被強大的磁鐵固定住,並被加熱到極端溫度,從而使原子核融合。

從歷史上看,這種科學研究由公共資助的大型實驗室完成,如位於牛津的歐洲聯合環狀反應爐(Joint European Torus,縮寫為JET)。但近年來,私人公司也在獲得投資後紛紛加入,承諾在2030年代提供核聚變動力。

根據核聚變工業協會(Fusion Industry Association)的數據,私營企業去年為這項研究提供了超過28億美元的資金,近年來總額約為50億美元。

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