繼去年 12 月之後,美國能源部下屬勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的科學家,近期成功重現「核融合點火」突破,第二次在可控核融合實驗中實現「凈能量增益」。

勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 1 名發言人表示,該實驗室的科學家今利用「國家點燃實驗設施」進行的實驗,成功重現了「核融合點火」突破,並且相比去年 12 月的實驗獲得更高的「凈能量增益」。

核融合是太陽和恆星的能量來源。在這些星體核心的巨大熱量和重力下,氫原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,並在此過程中釋放出大量能量。核融合不會產生放射性廢物,可控核融合技術,有望為人類提供近乎無限的清潔能源,幫助人類擺脫對化石燃料的依賴。

核融合是太陽和恆星的能量來源。圖為類太陽的恆星演變過程。 圖:翻攝自維基百科

美國能源部去年 12 月發表聲明說,美國科研人員當月 5 日在勞倫斯利弗莫爾國家實驗室「國家點燃實驗設施」進行了歷史上首次可控核融合實驗。實驗中,「國家點燃實驗設施」向目標輸入了 2.05 兆焦耳的能量,產生了 3.15 兆焦耳的融合能量輸出,首次展示了慣性約束核融合的最基本科學原理。

慣性約束核融合是利用雷射衝擊波,使得通常包含氘和氚的燃料球達到極高的溫度和壓力,來引發核融合反應。除慣性約束核融合外,另一種實現可控核融合的主流方案是磁約束核融合,是指利用特殊形態的磁場,把超高溫等離子體約束在有限的體積內,使其受控制地發生核融合反應。

勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的科學家今年春季和夏季進行了一系列重復實驗,但都沒能成功實現「核融合點火」,即沒有實現實驗輸出能量超過輸入能量。今年 6 月進行的 1 次實驗成功達到能量「收支平衡」。目前,科學家仍在對近期最新實驗結果進行分析,預計將於學術會議或學術雜誌上正式發布。