美国核聚变实验室重复净能量增益实验;聚变能源近在眼前

　　据报道，劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员在其12月份的报告中宣布，他们已经达到了重复聚变反应的里程碑，产生的能量超过了消耗的能量。

　　经过多年的失败尝试，在2022年12月首次点火后，北加州体育场大小的激光设施在2023年7月至11月期间成功复制了三次这一壮举。

　　这一消息标志着核聚变技术的重大发展，因为无碳、低废物和可持续能源的前景越来越受到关注。

　　根据LLNL的国家点火装置(NIF)首席实验设计师安妮·克里彻(Annie Kritcher)的说法，目前计划在2024年在LLNL的国家点火装置(NIF)进行另外四个聚变点火实验。

　　核聚变:21世纪30年代即将到来的能源革命?

　　今年在迪拜举行的联合国年度气候大会第28届缔约方会议结束一周后，LLNL在12月底发布了这份报告。在会议上，美国官员公布了一项35国计划，旨在为商业规模的核聚变建立国际法规，目的是协调世界各地的研究工作，并为未来的核聚变项目提供新的融资途径。

　　“我们正一步步接近核聚变驱动的现实。与此同时，确实存在着重大的科学和工程挑战。美国气候特使约翰·克里在12月初的第28届联合国气候变化大会上对记者说:“谨慎的思考和深思熟虑的政策对应对这一局面至关重要。”

　　能源部长詹妮弗·m·格兰霍姆在9月接受美联社采访时透露，有了适当的监管支持和运气，核聚变可能不会再等几十年了——毕竟，美国希望在本世纪30年代初开放其第一个商业规模的核聚变设施。

　　商业核聚变的出现仍然依赖于LLNL和世界其他地方类似研究设施(如ITER，一个在日本拥有主要设施的国际等离子体项目)前所未有的技术发展飞跃。

　　“我们现在知道它会起作用，”科罗拉多州立大学的核物理学家卡门·梅诺尼(Carmen Menoni)周五告诉科学出版物《自然》(Nature)，他是该大学新授权的激光聚变设施的负责人。“需要时间的是将技术发展到我们可以建造一座发电厂的水平。”

　　大规模商业化核聚变的影响不亚于对全球能源系统的变革。

　　从理论上讲，核聚变有可能解决环境可持续性和能源安全问题，这些问题存在于主要由化石燃料(石油、天然气和煤炭)和传统可再生能源(水力发电、风能和太阳能)混合供电的现代电网中。

　　与使用稀有和放射性元素的现有商业核裂变技术不同，核聚变是由海水中丰富的氢同位素推动的，不会产生放射性副产物。与化石燃料(甚至水力发电)相比，核裂变在碳排放方面可能是“绿色的”，但由于铀和钚的供应有限，它是不可再生的——核聚变是绿色的(实际上更环保)，而且实际上是可再生的。

　　简而言之，核聚变提供了无限绿色能源的希望。如果大规模实施，核聚变可以用来为公用事业规模的发电设施供电，并产生绿色氢燃料，有可能完全取代运输和电网系统中化石燃料的使用。

　　随着LLNL在过去一年中取得的突破以及美国联邦政府的大力支持，围绕核聚变争论的关键问题似乎不是它最终是否会取代现代能源系统，而是何时取代。

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