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美国核聚变技术取得突破 创造出“微型太阳”

来源:中新网    发布时间:2014-02-17

  据美国媒体14日报道,尽管只持续了短暂一瞬,但美国科学家还是重复了太阳制造能量的过程,创造出一颗“微型太阳”。这重新燃起了外界的希望,即核聚变或许有一天能成为地球上一种源源不绝的廉价能量来源。

  在美国能源部旗下实验室于去年秋天进行的一项实验中,研究人员使用全世界最强力的激光装置朝一个豆粒大小的目标发射激光,并触发了核聚变反应,在不到一秒钟的时间内释放出了巨大的能量。

  上述研究的结果于周三(12日)发表在《自然》(Nature)杂志上。论文第一作者、劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)物理学家哈瑞肯(Omar Hurricane)说,通过使用这种技术,他们在全世界范围内首次实现了燃料输出能量大于输入能量。

  这离最终实现所谓的“点火”还差很远。在“点火”过程中,整体装置在一个自持进行的链式反应中产生的能量超过其所消耗的能量,这是核聚变发电切实可行的前提条件。在此前的实验中,激光能量大多耗散掉,没能抵达燃料。

  但最新实验结果标志着,在经历了数年的挫折和失败后,美国在这一项目上终于向前迈出了一步。这也给未来的商用核聚变反应堆提供了一个可行的模式。

  英国卡勒姆核聚变能源中心(Culham Centre for Fusion Energy)主任考利(Steven Cowley)说,这次实验表明,只要激光与劳伦斯利弗莫尔国家实验室所用的激光有类似尺度,就有可能实现“点火”。考利未参与此项研究。

  当今的核电厂通过核裂变发电,这一过程涉及到原子的分裂。而在核聚变中,原子核在超高温和高压下相互融合,并释放能量。

  上世纪50年代,在第一颗氢弹引爆时,人们就意识到了核聚变的力量。但一直以来,控制核聚变并将其用于和平用途却要困难得多(很多科学家在这里会使用语气比“困难”强得多的词),尽管人们还是有不错的理由进行不断尝试。

  核聚变是任何已知的产生能量过程中最高效的一种。核聚变燃料可以容易地从自然界获得,而且核聚变也几乎没有产生有毒副产品或发生核熔毁的风险。

  上述新实验是在劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施(National Ignition Facility)进行的。该设施位于加州,是一座10层楼的建筑,占地面积约为三个足球场大小。该设施建筑成本35亿美元,2009年投入使用。自那以来,该设施的运营成本已经达到数亿美元。