美国进行过几次核试验（美国第一次核试验地点）

来源:DeepTech深度科技

当地时间7月30日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员继去年12月在国家点火设施(NIF)的一项实验中首次实现“核聚变点火”后，第二次实现了核聚变反应的净能量增益。

据知情人士透露，此次实验获得了约3.5 MJ的能量。

作为LLNL的发言人，Paul Rhien在一份电子邮件声明中说:“我们继续进行实验，研究这个令人兴奋的新科学系统。在7月30日进行的实验中，我们在NIF重复了点火。目前，对这些结果的分析正在进行中，但我们可以确认，这次实验产生的能量高于12月份。”

据了解，在对上述结果进行更多分析之前，LLNL不会讨论更多的实验细节。但据Lynn说，“根据我们的标准做法，我们计划在即将举行的科学会议和同行评议的出版物上分享这些结果，作为我们交换科学结果的正常过程的一部分。”

如今，人类已经发展出多种类型的发电方式，如风力发电、火力发电、水力发电、太阳能光伏发电、核能发电、生物质发电等等。其中，核能发电是利用核反应堆核裂变释放的热能发电的一种方式。在核裂变中，重原子分裂成多个轻原子，进而释放出巨大的能量。虽然这种方式也能产生丰富的清洁能源，有利于减少温室气体排放，为缓解全球变暖做出贡献，但因为安全问题，一直引起人们的担忧。

除了核裂变，核聚变也是核能的一种利用方式。这样，氘和氚这两种氢同位素就会被加热到超高温，两个原子可以相互吸引，通过碰撞聚合，释放出大量的氦和中子，从而产生巨大的能量。

长期以来，核聚变寻求能源的方式一直被人类所推崇。这是因为它不仅具有产生无限、安全和清洁能源的潜力，而且不需要处理与核电相关的放射性废物的威胁。而且从海水中提取的丰富的重氢原子资源也可以为聚变的发生提供充足的燃料。

事实上，自20世纪50年代以来，该领域的科学家就开始探索核聚变反应在地球上的实现。时至今日，实现重力场约束、惯性约束和磁力约束的方式有三种。其中磁约束是研究最多的方法之一，主要是通过巨大磁铁产生的磁场来约束高温条件下等离子体的核燃料，使其发生反应。

NIF采用惯性约束，可以在192束激光束上携带200万焦耳的能量，向燃料靶发射巨大的激光，形成高温高压等离子体，从而实现聚变反应。

2022年12月，LLNL宣布确认在基于NIF的聚变实验中，首次实现了净能量增益，产生了约3.15 MJ的能量，约为2.05 MJ能量的激光输出的150%。

需要注意的是，在2022年12月之前，科学家们也已经实现了聚变反应，但获得的能量小于用来驱动它的能量。因此，上述突破可视为人类寻求无限清洁能源的关键一步，也被美国能源部评价为“过去几十年的重大科学突破，将为未来国防和清洁能源的发展铺平道路”。

7月30日的实验是LLNL研究人员去年底实验的重复，获得了比后者更高的能量输出，这足以说明NIF的进展正在加速。

尽管如此，科学家们离通过核聚变产生能量的目标还很远。

目前，研究人员只能在NIF的帮助下每天进行一次聚变反应，因为他们必须冷却激光器并更换燃料靶，而商业上可行的聚变发电厂的激光器需要达到每秒多次发射的目标。

而且现在讨论的能量增益，只是将反应产生的能量与激光中的能量进行比较，而不是与从电网中提取的总能量进行比较。据了解，要实现商业核聚变，能量输出应该是激光的30到100倍。

麻省理工学院等离子体科学与聚变中心主任丹尼斯·威特教授说:“一旦获得科学可行性，就必须明确工程可行性。”

从这个角度来看，最新的技术突破不具备转化为可行的发电厂的条件，也不能解决气候危机，但可以证明人类已经可以在地球上利用太阳的能量，以及我们离清洁能源又近了一步的事实。

支持:张志

参考资料:

https://www . the guardian . com/environment/2023/aug/06/us-scientists-achieve-net-energy-gain-second-time-fusion-reaction

https://ars technica . com/science/2023/08/physicians-achieve-fusion-net-energy-gain-for-second-time/

https://www . wio news . com/science/us-scientists-achieve-net-energy-gain-from-nuclear-fusion-reaction-for-second-time-623064

https://www . Washington post . com/climate-solutions/2023/08/06/nuclear-fusion-net-energy-gain-higher-yield/

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