核聚变技术实现历史性突破，无限能源时代来了？

【蜂耘网  能源环保】美国能源部于当地时间13日宣布，美国政府资助的加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在核聚变反应中实现历史性突破，首次达成“净能量增益”。美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆认为这是“里程碑式突破”。

首次点火成功

该实验室使用的方法是“惯性约束核聚变”，即利用强激光脉冲撞击核聚变材料，在聚变财联未散开前达到点火条件，在一瞬间实现聚变反应。

在本次突破性实验中，聚变反应产生的能量首次大于输入的激光能量。激光输入2.05兆焦耳的能量，产生3.15兆焦耳的聚变能量。

据报道，本次实验的能量产出超乎科学家的预期，一部分诊断设备遭到损坏，这增加了本次实验的相关数据分析的难度。

本次实验的成功证明了核聚变主流方案之一——惯性约束聚变的可行性，这会使更多资金和技术力量大胆地流入惯性约束核聚变领域。力量的增强会加速科研难题的破解速度，也将人类用上零碳能源的日期提前。

微小的恒星

实验中，科学家使用高能激光射向装有燃料球的环空器——一种两端开口的圆筒形器皿，内壁涂有黄金等特殊涂层。

燃料球在环空器中加压，激光从两端开口射入，照射环空器内壁，使特殊涂层被加热到300万摄氏度的高温，发出强烈X光束，照射在燃料球上。燃料球外层在照射下爆裂，产生反作用力使内部燃料处于高温高压的状态，进而自发燃烧，产生内爆，触发聚变反应。

在这个过程中，环空器内模拟了一颗微小恒星，大约花椒粒那么大。

可控核聚变

核聚变在宇宙中普遍存在，最为人熟知的核聚变就是太阳。

太阳的内部在不停地发生剧烈核聚变反应，每秒释放出大约3.9×10^26焦耳，约有十亿分之一的能量会到达地球，孕育地球生命，滋养地球万物。

对于人类来说，核聚变是“终极能源”，具有资源无限，不污染环境，不产生高放射性核废料、原料丰富易得等优点。掌握可控核聚变，就能彻底摆脱能源危机和化石能源带来的环境问题。

实现可控核聚变一直是人类共同的愿望，1958年,瑞士日内瓦举行的第二届“联合国和平利用原子能国际会议”上，科学家们向世界公布了核聚变研究。1985年，国际热核聚变实验堆计划倡议被提出，成为全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。

时至今日，各国仍在为实现可控核聚变共同努力。

可控核聚变指日可待？

核聚变反应点火成功，标志着人类在实现零碳能源的进程上迈出了关键一步。这是否意味着真正的清洁能源指日可待？

劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任金·布迪尔在新闻发布会上表示，核聚变技术还有重大障碍需要克服，可能还需要几十年的努力。

首先，输出能量的能量增益还远远不够。虽然输出能量已经比输入的激光束能量更大，但考虑到电能转化成激光束的能量消耗，实际整体能量未达到增益大于1。

其次，现有激光器不具备持续高频打出所需激光束的能力。想要核聚变实现商用，需要至少每秒打10束激光，现有激光器还做不到这一点，未来需要尝试将新技术纳入核聚变实验。

另外，本次实验所需场地有三个足球场那么大，这对于商业发电厂来说占地面积太大。

到底何日才能实现核聚变应用？有一种广为流传的戏称：永远还差50年。这种说法从侧面体现了核聚变之路困难重重。但我们的每一次新突破，都是向前迈出的新一步，再困难的高峰，也必然能被人类攀登。

（蜂耘能源环保网  责任编辑：墨染）