【美洲华联社12月13日洛杉矶报道】美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆(Jennifer Granholm)周二宣布,在长达数十年的聚变探索中,取得了一项“重大科学突破”。
据美联社报道,能源部表示,加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的研究人员首次在聚变反应中产生的能量超过了用于点燃的能量,这被称为净能量增益。
格兰霍姆和其他官员表示,这一成就将为国防进步和清洁能源的未来铺平道路。
格兰霍姆与利弗莫尔研究人员一起出现在华盛顿的新闻发布会上。
格兰霍姆说:“这对国家点火设施的研究人员和工作人员来说是一项里程碑式的成就,他们致力于实现聚变点火,这一里程碑无疑将激发更多的发现。”他补充说,这一突破“将载入史册”
白宫科学顾问阿拉蒂·普拉巴卡尔(Arati Prabhakar)与格兰霍姆一起出席了会议,他称聚变点火是“持久性所能实现的巨大范例”,是“难以置信的工程奇迹”。
根据美联社早前的报道,核聚变的支持者希望有一天能生产出几乎无限的无碳能源,取代化石燃料和其他传统能源。从聚变中生产为家庭和企业提供动力的能源还有几十年的时间。但研究人员表示,这是一个重要的步骤。
麻省理工学院等离子体科学与聚变中心主任、聚变研究的领导者丹尼斯·怀特(Dennis Whyte)教授说:“这几乎就像是一把发令枪。”。“我们应该努力使聚变能源系统可用于应对气候变化和能源安全。”
净能量增益一直是一个难以实现的目标,因为聚变发生在如此高的温度和压力下,难以控制。
聚变的工作原理是将氢原子相互压成氦,释放出大量的能量和热量。与其他核反应不同,它不会产生放射性废物。
数十亿美元和数十年的工作投入到聚变研究中,在短短几秒钟内就取得了令人振奋的成果。此前,劳伦斯利弗莫尔分校(Lawrence Livermore)的国家点火设施(National Ignition Facility)的研究人员使用了192个激光器,温度比太阳中心高出几倍,从而产生了极其短暂的聚变反应。
激光将大量热量集中在一个小金属罐上。结果是过热的等离子体环境,其中可能发生聚变。
罗彻斯特大学教授、激光聚变专家里卡多·贝蒂(Riccardo Betti)表示,宣布在聚变反应中获得了净能量将是非常重要的。但他表示,在这一结果产生可持续电力之前,还有很长的路要走。
他将这一突破比作人类第一次认识到将石油提炼成汽油并点燃会产生爆炸。
贝蒂说:“你仍然没有发动机,你仍然没有轮胎。”。“你不能说你有车。”
净能量增益成果应用于聚变反应本身,而不是操作激光器和运行项目所需的总功率。为了实现聚变,需要产生更大的能量并持续更长的时间。
控制恒星的物理是非常困难的。怀特表示,要达到这一点很有挑战性,因为燃料必须比太阳中心更热。燃料不想保持高温——它想泄漏出来并变冷。他说,遏制它是一项令人难以置信的挑战。
伦敦帝国理工学院等离子体物理学教授杰里米·奇滕登(Jeremy Chittenden)表示,由于加州实验室已经取得了进展,净能量增加并不令人惊讶。
他说:“这并不意味着这是一个重要的里程碑。”。
推进聚变研究需要巨大的资源和努力。一种方法是将氢转化为等离子体,一种带电气体,然后由巨大的磁铁控制。这一方法正在法国被称为国际热核实验反应堆的35个国家以及麻省理工学院的研究人员和一家私人公司合作探索。
去年,在两大洲从事这些项目的团队宣布,他们工作所需的重要磁体取得了重大进展。