本周二(11月13日),美國(guó)能源部及其國(guó)家核安全局宣布有史以來(lái)第一次實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火。據(jù)報(bào)道,這一突破應(yīng)該"為國(guó)防的進(jìn)步和清潔能源的未來(lái)鋪平道路"。在聚變過(guò)程中,兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)較重的核,釋放出大量的能量。這就是12月5日在美國(guó)能源部勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)實(shí)現(xiàn)的--在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的第一次。


勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室LLNL國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施的目標(biāo)室

在那一天,科學(xué)家們使用192束激光向一個(gè)微小的低溫燃料顆粒提供了總共2.05兆焦耳(MJ)的紫外線能量,這反過(guò)來(lái)又產(chǎn)生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出。換句話說(shuō),聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量超過(guò)了用于觸發(fā)它的能量。
早在20世紀(jì)60年代,LLNL的科學(xué)家就假設(shè)激光可以用來(lái)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中誘導(dǎo)核聚變。他們接著建造了一系列越來(lái)越強(qiáng)大的激光系統(tǒng),最終形成了所謂的國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施(NIF),該設(shè)施被用于本月的聚變實(shí)驗(yàn)。
位于加利福尼亞州利弗莫爾的體育場(chǎng)大小的NIF是世界上最大,產(chǎn)生能量最多的激光系統(tǒng)。它利用強(qiáng)大的激光束創(chuàng)造出與恒星和巨行星的核心以及核武器爆炸時(shí)相同的溫度和壓力。

勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室LLNL國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施的目標(biāo)室
美國(guó)能源部部長(zhǎng)珍妮弗-格蘭霍姆(Jennifer M.Granholm)說(shuō):"對(duì)于國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施的研究人員和工作人員來(lái)說(shuō),這是一個(gè)具有里程碑意義的成就,他們?yōu)榭吹骄圩凕c(diǎn)火成為現(xiàn)實(shí)而奉獻(xiàn)了自己的職業(yè)生涯,這一里程碑無(wú)疑將引發(fā)更多的發(fā)現(xiàn),他們的工作將幫助我們解決人類最復(fù)雜和最緊迫的問(wèn)題,如提供清潔電力以應(yīng)對(duì)氣候變化,以及在不進(jìn)行核試驗(yàn)的情況下保持核威懾力。"