“微型太陽”誕生 美國核聚變技術取得突破

來源:華爾街日報 
日期:2014/02/14 11:00

盡管只持續了短暫一瞬，但美國科學家還是重複了太陽製造能量的過程，創造出一顆“微型太陽”。這重新燃起了外界的希望，即核聚變或許有一天能成為地球上一種源源不絕的廉價能量來源。

在美國能源部(Department of Energy)旗下實驗室於去年秋天進行的一項實驗中，研究人員使用全世界最強力的激光裝置朝一個豆粒大小的目標發射激光，并觸發了核聚變反應，在不到一秒鐘的時間內釋放出了巨大的能量。

上述研究的結果于周三發表在《自然》(Nature)雜誌上。論文第一作者、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)物理學家哈瑞肯(Omar Hurricane)說，通過使用這種技術，我們在全世界範圍內首次實現了燃料輸出能量大于輸入能量。



這離最終實現所謂的“點火”還差很遠。在“點火”過程中，整體裝置在一個自持進行的鏈式反應中產生的能量超過其所消耗的能量，這是核聚變發電切實可行的前提條件。在此前的實驗中，激光能量大多耗散掉，沒能抵達燃料。

但最新實驗結果標誌著，在經歷了數年的挫折和失敗后，美國在這一項目上終于向前邁出了一步。這也給未來的商用核聚變反應堆提供了一個可行的模式。

英國卡勒姆核聚變能源中心(Culham Centre for Fusion Energy)主任考利(Steven Cowley)說，這次實驗表明，只要激光與勞倫斯利弗莫爾國家實驗室所用的激光有類似尺度，就有可能實現“點火”。考利未參與此項研究。

當今的核電廠通過核裂變發電，這一過程涉及到原子的分裂。而在核聚變中，原子核在超高溫和高壓下相互融合，并釋放能量。

上世紀50年代，在第一顆氫彈引爆時，人們就意識到了核聚變的力量。但一直以來，控制核聚變並將其用于和平用途卻要困難得多（很多科學家在這里會使用語氣比“困難”強得多的詞），儘管人們還是有不錯的理由進行不斷嘗試。

核聚變是任何已知的產生能量過程中最高效的一種。核聚變燃料可以容易地從自然界獲得，而且核聚變也幾乎沒有產生有毒副產品或發生核熔毀的風險。

上述新實驗是在勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的國家點火設施(National Ignition Facility)進行的。該設施位於加州，是一座10層樓的建筑，占地面積約為三個足球場大小。該設施建筑成本35億美元，2009年投入使用。自那以來，該設施的運營成本已經達到數億美元。