新知|再造一个微型太阳,人类距离核融合发电更近一步!
ESG碳索
2022-01-27 22:58:23
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作者 | 杜风

人类距离核融合发电更近一步!位于美国加州的国家点火实验室(National IgnitionFacility, NIF)于1月26日证实,凭借 192 束激光和比太阳中心高出三倍以上的温度,科学家们在通往核融合发电的道路上取得关键性进展,但由于目前人工核融合所消耗的能量仍高于其产生的能量,科学家还在努力突破极限。

美国国家点火实验室的科学家26日将他们的研究成果发表在自然科学界最顶尖的刊物《自然(Nature)》上,文章称,60 多年来,科学家们一直在寻求控制聚变过程,这是一种利用燃料中的核聚在一起时释放大量能量的探索。

经过多年的努力,他们终于让核融合达到“电浆燃烧”的阶段,代表核融合本身的能量变成反应能量来源,而非外在的加热源。

科学家利用192束强力的激光对装在胶囊里的氢燃料进行加热加压,使氢气转变成电浆态而产生能量。

文章描述,实验中,聚变反应期间的温度大约是太阳中心的三倍,反应的时间也非常短,大约为 130 皮秒(1皮秒等于一万亿分之一秒)。

国家点火实验室的物理学家 Verena Geppert-Kleinrath说:“我们基本上是在实验室里创造一个微型太阳。”

部分科学家认为,成功驾驭核融合技术意味着将可提供无限洁净的能源,因为它产生的废物很少,也不会排放温室气体。太阳与其他恒星也是靠核融合产生能量。

“核聚变将水分子中的两种氢压在一起。当它们融合时,极其少量的燃料会产生巨大的能量,而且它也非常‘干净’,因为它不会产生放射性废物,”密歇根大学等离子体物理学家Carolyn Kuranz说,“它基本上是无限的清洁能源,可以部署在任何地方。”

“聚变的主要问题是它很难,”普林斯顿大学等离子体物理实验室主任 Steven Cowley说。“否则,它可能是制造能源的完美方式——可持续、丰富、安全且对环境的影响最小。”

几十年来,世界各地的研究人员一直在尝试用不同的方法研究这项技术。

但真正的核融合需要像太阳产生热量一样,将两个氢变成一个氦原子以释放巨大能量,尽管科学家目前尚未达成真正的核融合,但达到“电浆燃烧”已经是距离核融合最接近的一步。

加拿大核融合技术开发商General Fusion商业发展总监Jay Brister断言:“核融合不只不受天气影响,更可以按需求供应,可望成为再生能源绝佳的新选择。”

参考资料

《BBC(NIF: US lab takes further step towards nuclear fusion goal)》

《Newswise(New experiment results bolster potential for self-sustaining fusion)》

《AP(Hot stuff: Lab hits milestone on long road to fusion power)》

《Nationalpost(Hot stuff: Lab hits milestone on long road to fusion power)》

《24ssports(Exciting content: The laboratory hits a milestone on the long road to fusion power)》

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(来源:ESG碳索的财富号 2022-01-27 22:58) [点击查看原文]

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