美科學家取得核聚變研究重大突破

2020-12-05 人民網環保

日前，位於美國加利福尼亞州的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的科學家們宣布，長達數十年且成本高昂的核聚變能源研究取得了重大進展，聚變產生的能量第一次超過了激發聚變所需的能量。如果能夠對核聚變善加利用，人類未來將可獲得幾乎取之不盡、用之不竭的能源。

據路透社報導，物理學家奧馬爾?哈利肯(Omar Hurricane)等研究人員負責進行了此次實驗。不過，在聚變技術運用到實際生活中之前，還有許多工作要做。哈利肯說：「從聚變燃料中得到的能量超過了激發聚變所需的能量，這是非常不尋常的發現。」

核聚變能源與化石燃料或者核電廠的原子能裂變不同，它能夠提供充足的能源，且不會產生汙染、放射性廢棄物或者溫室氣體。但專家也指出，核聚變燃料仍需要許多年時間才能轉變為實際生活中可以使用的能源。

聚變能源的生成有兩類方式。勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的科研團隊主要關注的是慣性約束聚變能源，也就是使用雷射來壓縮燃料芯塊，藉以觸發聚變效應。在本次實驗中，科學家們用了192道雷射束聚焦在一個直徑不到約2毫米的靶丸上。該靶丸內含有包括同位素重氫和超重氫的聚變燃料。燃料被塗抹在靶丸內側，其固化層的厚度還不及人類的頭髮。在極高溫度下，重氫和超重氫的原子核融合，釋放出中子和「阿爾法粒子」，進而獲得能量。此次重氫-超重氫的聚爆穩定程度要好於早前的實驗，研究人員將雷射脈衝的功率比前次提高了一倍。

事實上，為了開發聚變能源以減少對石油和其他化石燃料的依賴，美國與其他國家已經投資了數百億美元。例如，英國卡勒姆聚變能源中心和美國普林斯頓等離子體物理實驗室等關注的是磁約束聚變能源，也就是將等離子體放置在磁性容器中加熱，直到原子核融合。

卡勒姆聚變能源中心主管史蒂夫?考利（Steve Cowley）稱此次新發現「非常激動人心」。但他也指出，由于衡量不同聚變方式成功的標準不同，美國科學家的結果和他自己的研究之間無法進行對比。他說：「人們需要再等60年時間，才能逐步控制核聚變。在磁性和慣性約束的研究上，我們現在已經很接近。我們必須繼續堅持開展研究。」 (謝璿)

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