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北京時間 12 月 14 日上午消息，據(jù)報道，當?shù)貢r間周二美國能源部（DOE）宣布，研究人員在核變方面取得歷史性的破，首次從一個實驗核聚變反應堆中實現(xiàn)“凈能量增益”，這許多人對未來生成更的清潔能源充滿了希。這一突破是由美國州勞倫斯利弗莫爾國實驗室（LLNL）“國家點火裝置”（NIF）研究人員在 12 月 5 日取得的。對許多人來說，核聚可能是一個新概念，自 20 世紀 40 年代以來，科學家們就一直在研巫肦它。但，研究人員卻面臨著個嚴峻的挑戰(zhàn)：如何產(chǎn)出更多的能量（高所消耗的能量），這乎是一個不可逾越的戰(zhàn)，直至今日。這一，研究人員向目標輸了 2.05 兆焦耳的能量，最終產(chǎn)生了 3.15 兆焦耳的聚變能量輸出，即產(chǎn)生能量較輸入的能量高 50% 多。這也是研究人員首次在實驗取得有意義的能量增。什么是核聚變呢？聚變就是兩種較輕的素結(jié)合在一起，形成重的元素的過程。這太陽提供能量的方式同，即氫原子的質(zhì)子核心以令人難以置信高溫猛烈碰撞，融合一起產(chǎn)生氦原子。在球上，核聚變是通過合元素氘（重氫）和（超重氫）來實現(xiàn)的氘的含量非常豐富，以在水中找到，尤其海洋中。而氚的含量低，主要存在于我們大氣中，是宇宙輻射結(jié)果。此外，氚也可在核爆炸中產(chǎn)生，是反應堆的副產(chǎn)品。太的巨大引力使它能夠變氫原子，但要在地上創(chuàng)造聚變，科學家要施加大約 1 億攝氏度的溫度和極高壓，即比太陽核心溫度 10 倍。雖然有不同的方法來嘗試洵山生聚變，但勞倫斯利弗爾國家實驗室（LLNL）“國家點火裝置”（NIF）的研究人員使用了 192 束激光，聚焦在一個圓柱的內(nèi)壁上，該圓柱體有一個非常小的“膠”裝置，里面裝著聚燃料：氘和氚。當激射向目標時，它們會生 X 射線，然后擠壓燃料，在極短的時內(nèi)蒸發(fā)“膠囊”裝置所產(chǎn)生的沖擊波會粉氫原子，使它們?nèi)诤?釋放能量。雖然此次生的能量很小，大約 3 兆焦耳（足夠給一個燈泡供電），但它志著核聚變能源的歷性首次，因為激光只射了略高于 2 兆焦耳的能量，即產(chǎn)生的量，較輸入的能量高 50% 多。它與現(xiàn)有核能有什么不同？及核能，許多人可能想到我們今天擁有的反應堆。但不同的是這些反應堆使用的是核裂變”。裂變與聚正好相反，聚變迫使子聚集在一起，而核應堆（裂變）通過分重原子來產(chǎn)生能量。聚變還能產(chǎn)生清潔能。與核反應堆不同，一過程不會產(chǎn)生副產(chǎn)，如核電廠中發(fā)現(xiàn)的燃料棒（spent rod）。另外，與裂變不同，核聚變不會生核熔毀現(xiàn)象，也不用來制造核武器。國原子能機構(gòu)（IAEA）還解釋說，雖然氫確實使用聚變反應，需要第二顆裂變炸彈引爆它。為什么說核變很重要？當前，地正面臨著幾個世紀以燃燒化石燃料造成的候危機。其結(jié)果是，水、干旱、海平面上等現(xiàn)象將會加劇。我已經(jīng)看到這種情況正發(fā)生，地球變得越暖這些災難就會變得越重。如今，地球已經(jīng)暖了大約 1.2 攝氏度。根據(jù) 2015 年《巴黎氣候協(xié)議》設(shè)定的臺璽標，我們要本世紀末將其控制在 1.5 攝氏度以內(nèi)，這樣才能使與氣候相的災難減少。因此，學家和工程師一直在力開發(fā)具有成本效益清潔能源。這就是核變的用武之地。它不產(chǎn)生有害的二氧化碳甲烷，而且效率很高根據(jù)國際原子能機構(gòu)IAEA）的說法，聚變每公斤燃后土產(chǎn)生的量是裂變的四倍，是燒石油或煤炭的近 400 萬倍。美國能源部長詹妮弗?格蘭霍（Jennifer Granholm）周二在一份聲明中表示“這是一項里程碑式成就，讓我們更接近擁有豐富的零碳聚變源，從而幫助人們解人類最復雜和最緊迫一些問題，包括提供潔能源來應對氣候變?！焙螘r才能用聚變為能源呢？雖然這是史性的第一次，但這不意味著我們已經(jīng)準好大規(guī)模生產(chǎn)能源。倫斯利弗莫爾國家實室（LLNL）負責人金?布迪爾（Kim Budil）稱，這一成就是人類有史以來決的最重大的科學挑之一。但是，到目前止，無論是在科學上還是技術(shù)方面，都存著不小的障礙。布迪說：“這只是一次實成果，要實現(xiàn)商業(yè)聚能源，必須要持續(xù)產(chǎn)這樣的結(jié)果，必須要一個強大的驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)這一點?！?。她補充說，盡管不需要些科學家之前預期的么長的時間，但至少要幾十年的時間才能發(fā)出足夠的基礎(chǔ)技術(shù)建造一座核聚變電站除了美國，還有其他些國家在研究核聚變在法國，有一個多方作的國際熱核實驗反堆（ITER），這是一個重 2.3 萬噸、高近 30 米的大型核聚變反應堆，計在大約 10 年后開始運營。在加拿大，General Fusion 等私營公司也在研究相關(guān)鹓術(shù)。此，中國、英國和德國一些民營企業(yè)在致力聚變方面的研究?