2023成都積分入學什么時候開始申請
2023-01-31
可控核聚變有了突破，雖然只維持了不到 1 秒
更新時間：2022-12-15 14:05:49作者：智慧百科
1952 年，美國在太平洋赤道附近的島嶼上引爆氫彈、第一次實現(xiàn)核聚變，之后科學家們前赴后繼，想盡一切辦法嘗試控制核聚變，用它發(fā)電。
核聚變被許多人視為 “終極能源”，理論上 1 克核聚變?nèi)剂厢尫诺哪芰肯喈斢?10 噸煤炭的，而且不會排放二氧化碳，也不會像現(xiàn)在的核裂變發(fā)電站那樣，可能泄漏危害環(huán)境上百年的輻射物質(zhì)。
之后 70 年，核聚變研究進展有限?？茖W家們研究出了讓核聚變的裝置，但每一次實現(xiàn)可控的核聚變，輸出的能量還沒有輸入的多，以至于長期以有人調(diào)侃 “人類距離可控核聚變始終都有 30 年”。
核聚變研究現(xiàn)在有了重要進展。美國能源部 12 月 13 日宣布，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室在核聚變實驗中實現(xiàn)能量凈收益：輸出的能量（3.15 兆焦）超過了輸入的能量（2.05 兆焦），維持不到 1 秒。
利弗莫爾實驗室實現(xiàn)核聚變的方式是 “慣性約束”。用消耗 300 兆焦的激光器發(fā)射 192 束激光，迅速轟擊到胡椒粒大小、由氘氚制成的燃料上，將其加熱到 300 萬攝氏度，破開燃料表面，創(chuàng)造更高溫、高壓的環(huán)境，讓氘氚中的氫原子融合，實現(xiàn)核聚變。
這是人類第一次用核聚變實現(xiàn)能量凈收益。此前被廣泛認可的能量紀錄還是在 1997 年，歐洲國家出資建造的核聚變裝置歐洲聯(lián)合環(huán)（JET）的一次實驗中，消耗大約 9 度電的能量，產(chǎn)生 6 度電的能量，同樣維持了不到 1 秒。
想用核聚變發(fā)電還需要更多突破，目前的進展都處于實驗室研究階段，距離發(fā)電還有非常遠的距離。一名 20 年的核聚變研究者告訴我們，想利用核聚變發(fā)電，輸出的能量至少要有輸入能量的 5 倍。目前正在建設的超大核聚變裝置 ITER（國際熱核聚變實驗反應堆），目標是實現(xiàn) 10 倍的能量收益，預計 2035 年投入運營。
歐洲聯(lián)合環(huán)和 ITER 都是用 “磁性約束” 實現(xiàn)核聚變，燃料在類似 “甜甜圈” 真空環(huán)形通道中被微波加熱為等離子體。環(huán)形通道的每個方向都被不同形狀的磁性線圈包裹。線圈通電后形成磁場，將 1 億攝氏度的等離子體壓縮至一定密度、變成高速螺旋，實現(xiàn)核聚變。
地球的能源問題愈發(fā)突出，加上一些技術(shù)突破，近年來越來越多的創(chuàng)業(yè)公司和私營資本進入核聚變領域，大多承諾在 2030 年代實現(xiàn)核聚變商業(yè)發(fā)電。它們現(xiàn)在多處于早期階段，還在建裝置，測試方案是否可行，然后再嘗試怎樣實現(xiàn)能量正收益。（賀乾明）
