核聚变：第一次产生的能量超过了引发反应所需的能量

美国宣布核聚变的一个重要里程碑：历史上第一次实现了正平衡。

• 美国能源部宣布在核聚变领域取得突破。
• 在实验历史上，第一次实现了产生的能量的正平衡。
• 核聚变要用于民用还需要几十年的时间。

美国宣布核聚变取得突破：这是第一次 反应已成功实现 具有净能量增益，即产生的能量多于用于触发反应的能量。这一里程碑是由来自加州国家点火装置和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的美国科学家实现的。

该消息由美国能源部于2022年12月13日正式发布。实验结果表示为 研究向前迈出了一大步 – 已有数十年历史 – 通过核聚变获得能源生产系统，这种来源被认为是清洁和安全的，这将有助于我们的经济结束对核聚变的依赖 化石燃料.

什么是核聚变

聚变是一种核反应，其中两个或多个原子的原子核结合在一起形成新化学元素的原子核，或多或少与核裂变相反，核裂变通过链式反应使原子分裂。轻元素（例如氢）分解形成较重元素 释放出大量的能量 在此过程中。长期以来，科学家们一直试图在实验室中重现太阳和其他恒星产生热量和光的反应，以确保人类拥有作为人类的巨大潜力。 可持续能源 和低碳排放。

使实验室中的融合成为可能 需要大量的输入能量, ，能够克服原子核的电磁斥力。而这一直是在实验室实现核聚变的主要障碍：迄今为止，最先进的研究项目已经是原型 国际热核聚变实验堆核反应堆, ，预计2035年结束试验阶段，2050年才能真正投入运营。来不及帮忙 能源转型 转向更可持续的来源。

第一次实现目标

在美国， 大部分工作 核聚变领域的研究正在加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（Nif）进行，该设施的建筑面积相当于三个足球场。NIF 项目通过所谓的核聚变产生能量 “热核惯性聚变”: ：在实践中，科学家将192束激光同时照射到一个微小的金属圆柱体上，圆柱体内有一个直径三四毫米的球形胶囊，由两个关键元件组成，以获得核聚变反应：氘和氚。不一会儿，气温就在 300万度 这导致圆柱体熔化，两种金属发生反应，释放出巨大的能量。

去年，NIF 他宣布 已获得 70% 效率的核聚变反应, ，也就是说，能够产生用于触发反应本身的 70% 的能量。结果不错，但仍处于负余额范围内。随着今天的宣布，民用核聚变 可能会更近. 。正如前面提到的，事实上，研究人员获得了， 首次 历史上 在这一领域的实验中，核聚变反应产生的能量比输入的能量还要多。

但我们距离为家庭提供电力还很远

简而言之，好消息。但要小心：你需要等一下 还有很长一段时间 在这项技术能够为我们的家庭供电之前。利用聚变能的巨大挑战是确保它能持续一段时间 有足够的时间为电网供电 和世界各地的供暖系统。美国宣布的转折点就是朝这个方向迈出了一步，但是向上 规模仍然太小 与运行单个发电厂所需的资源相比。事实上，目前产生的能量足以加热 10 壶水。

“他们会接受它 数十年才能实现商业用途 在加利福尼亚州进行实验后，我们发现核聚变产生清洁能源。”进行该实验的劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任金·布迪尔 (Kim Budil) 说。“有 非常重大的障碍, ，不仅在科学层面，而且在技术层面”，他开始说道。“这是胶囊的一次性点火，但要获得商业聚变能源，你需要很多东西。你必须能够每分钟产生许多聚变点火事件，并且必须拥有强大的驱动元件系统才能使它们发生。”研究人员预测“通过共同努力和投资, 经过几十年对必要技术的研究，我们将有能力建造一座发电厂。”

对此，尚未明确 一个反应堆要花多少钱 能够产生核聚变能。其他正在建设的项目为我们提供了一些估计：这个过程应该花费 130 亿欧元——但有人说它可以 轻松达到300亿 – 更不用说继续实验所需的大量能量。希望从现在开始，至少后者能够通过实验本身得到“回报”。