研究:核聚變反應堆產生的能量是投入的兩倍

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【大紀元2024年02月27日訊】(大紀元記者林達編譯報導)2022年底,國家點火設施(National Ignition Facility )的科學家宣佈,其激光驅動反應堆實現了聚變能源的一個重要里程碑:輸出的能量大於輸入的能量。此結果已經通過了同行評審程序,於2月5日正式發表在《物理評論快報》上,從而確認了這一成就。

現在它會變得更好了。據《科學家》(scientists)雜誌報導,科學家們於2月5日在《物理評論E》上發表另一篇論文稱,在後續實驗中獲得了更好的結果:釋放的能量接近消耗量的兩倍。

然而,正如該團隊很快指出的那樣,實現商業核聚變反應堆還有很長的路要走。

儘管如此,援救團隊希望證明這是可能的,他們的新成就將鼓勵該行業繼續努力,實現其綠色能源的長遠目標。

與核裂變(Nuclear Fission)不同,核聚變(Nuclear Fusion)涉及在極端條件下將粒子聚合在一起。目前正在研究幾種不同類型的聚變反應堆,其中包括「Tokamak」,這是一種在極端壓力和溫度下利用磁場限制等離子體的環形裝置。

勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的「國家點火設施」反應堆採取了明顯不同的策略,使用所謂的「世界上最大、能量最高的激光系統」轟擊小包氫同位素燃料。由此產生的溫度非常高,超過了太陽的溫度。

LLNL的理查德·湯恩 (Richard Town) 告訴《新科學家》(New Scientist)雜誌,儘管取得了里程碑式的成就,但仍有很大改進空間。

其一,團隊從2022年12月的試驗中獲得的能量微乎其微。當時,該反應產生了大約2.5兆焦耳的電量,或者說剛夠燒開一壺水。

然而,該系統最終可能會擴大規模——即使它尚未針對最大輸出進行優化。

「更大的『錘子』總會有幫助,」湯恩告訴《新科學家》。「如果我們能拿到更大的『錘子』,就可以實現大約十倍左右的目標收益。」

科學家們還希望用高功率激光二極管取代當前的激光器,以降低能耗、提高產出能量。

但聚變反應堆能否在為時已晚之前減少我們對化石燃料的依賴?一些專家仍持悲觀態度。

未參與這項研究的曼徹斯特大學核聚變研究員阿尼卡·汗(Aneeqa Khan)告訴《新科學家》:「核聚變對於應對氣候危機來說已經太晚了。我們已經面臨全球範圍內的氣候惡化。」 ◇

責任編輯:葉紫微

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