美國宣布核聚變重大突破：首次產生凈能量增益，實現“核聚變點火”！
2022-12-14 12:07:01 EETOP
報道指出，12 月 5 日，位于美國加州的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)首次在使用激光的聚變實驗中短暫地實現了凈能量增益--在激光向目標輸送2.05 兆焦耳的能量后，該實驗產生了3.15 兆焦耳的能量輸出，短暫地實現了所謂的聚變點火。
這意味著它從聚變中產生的能量多于用于驅動它的激光能量。這是數十年來的一項重大科學突破，將為國防的進步和清潔能源的未來鋪平道路。
LLNL國家點火設施的目標室，在2022年12月5日，192束激光束向一個微小的燃料球傳遞了超過200萬焦耳的紫外線能量，以產生聚變點火。
“2022 年 12 月 5 日星期一是科學界歷史性的一天，這要歸功于利弗莫爾實驗室和國家點火設施的不可思議的人。在取得這一突破的過程中，他們開啟了NNSA計劃的新篇章。“NNSA管理員Jill Hruby說。“
“我們對聚變的理論理解已經超過一個世紀了，但從知道到做的過程可能是漫長而艱巨的。今天的里程碑表明我們可以用毅力做些什么。“總統的科學技術首席顧問兼白宮科技政策辦公室主任阿拉蒂·普拉巴卡爾博士說。
聚變是兩個輕原子核結合形成一個較重的原子核，釋放大量能量的過程。在1960年代，LLNL的一組先驅科學家假設激光可用于在實驗室環境中誘導聚變。在物理學家John Nuckolls的帶領下，他后來于1988年至1994年擔任LLNL主任，這個革命性的想法成為慣性約束聚變，開始了60多年的激光、光學、診斷、目標制造、計算機建模和模擬以及實驗設計的研發。
為了追求這一概念，LLNL建造了一系列越來越強大的激光系統，從而創建了世界上最大，最有能量的激光系統NIF。NIF位于加利福尼亞州利弗莫爾的LLNL，其大小相當于一個體育場，使用強大的激光束來產生溫度和壓力，就像恒星和巨行星的核心以及爆炸的核武器內部一樣。
為了產生聚變點火，國家點火設施的激光能量在霍爾raum內轉換為X射線，然后壓縮燃料艙直到它內爆，產生高溫，高壓等離子體。
專家指出，這兩種核聚變反應都沒有像 NIF 那樣實現能量增益，但是它們在實驗中也都沒有優先考慮實現能量增益。
可以看出與現在國際上主打的托卡馬克磁約束技術不同，美國的NIF 采用了一種被稱為“慣性約束”的不同技術。它使用 192 束激光燃燒一個微型燃料膠囊 (fuel capsule)。激光將燃料加熱到超過 300 萬攝氏度，導致目標膠囊的表面燃著并產生爆炸，造成了 NIF 描述的“類似火箭”的內爆。這會壓縮并進一步加熱燃料，直到氘和氚中的氫原子融合，釋放出氦和能量。
