美國能源部長格蘭霍姆(Jennifer Granholm)周二(13日)表示,加利福尼亞州勞倫斯利·弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的科學(xué)家們首次成功制造出了“凈能量增益”的核融合反應(yīng),。
格蘭霍姆表示,,科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)中復(fù)制出“僅在恒星與太陽中才能發(fā)現(xiàn)的某種條件”,,而這一具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)是向零碳融合能源所邁出的重要一步,。
“如果我們能夠推進(jìn)核融合能源,,就可以用它來生產(chǎn)清潔電力,、交通燃料,、電力業(yè)與重工業(yè)等?!?格蘭霍姆稱,。他還表示,美國政府的目標(biāo)是在10年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)核聚變能源的商業(yè)化,。
不過,,在當(dāng)天的新聞發(fā)布會(huì)上,LLNL實(shí)驗(yàn)室主任布迪勒(Kim Budil)則表示,,該技術(shù)可能需要“數(shù)十年”才能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,。
布迪勒表示,在科學(xué)和技術(shù)方面,,該技術(shù)都存在非常顯著的障礙,,但布迪勒也表示,如果投資和關(guān)注到位,,這個(gè)時(shí)間表“可以更快一些”,。
揭秘里程碑關(guān)鍵詞: “點(diǎn)火”
格蘭霍姆表示,LLNL的科學(xué)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)火”——也就是一次產(chǎn)生能量大于消耗能量的核聚變反應(yīng),。
“在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火是人類有史以來最重大的科學(xué)挑戰(zhàn)之一,,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)是科學(xué)界、工程界,最重要的是全人類的勝利,?!辈嫉侠债?dāng)天表示。
布迪勒介紹,,在這次實(shí)驗(yàn)中,,科學(xué)家們向一個(gè)被稱為“空腔”的圓柱形目標(biāo)發(fā)射了192束激光,產(chǎn)生了X射線輻射,,一個(gè)裝有氫的兩種同位素氘和氚的微小金剛石膠囊發(fā)生內(nèi)爆,,并釋放出能量。他還表示,,該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了3.15兆焦的聚變能量輸出,,超過了用于驅(qū)動(dòng)它的2.05兆焦能量。根據(jù)參與該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)家描述,,當(dāng)天的實(shí)驗(yàn)可以這樣理解:科學(xué)家們從這個(gè)世界上最大的激光束發(fā)射“能量子彈”擊中“目標(biāo)物”,,“目標(biāo)物”被點(diǎn)燃后溫度達(dá)到了一億攝氏度——比太陽中心的溫度高出10倍。
“在受控的聚變實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火是經(jīng)過60多年的全球研究,、開發(fā),、工程和實(shí)驗(yàn)取得的?!?美國能源部副部長赫魯比表示,。
美媒報(bào)道指出,LLNL在2021年8月的一次實(shí)驗(yàn)之后曾公布報(bào)告稱,,其激光器集群的輸出創(chuàng)下了新的紀(jì)錄,。據(jù)《自然》雜志當(dāng)時(shí)報(bào)道,該反應(yīng)產(chǎn)生了激光發(fā)射所釋放能量的70%,。
專家:核聚變清潔能源商業(yè)化仍需幾十年
美媒援引能源專家的觀點(diǎn)表示,,實(shí)現(xiàn)核聚變的點(diǎn)火過程需要在兩次的激光發(fā)射之間進(jìn)行非常精準(zhǔn)的計(jì)算和技術(shù)維護(hù),每一次的發(fā)射都需要耗費(fèi)10萬美元以上的成本和數(shù)百個(gè)小時(shí)的設(shè)計(jì)計(jì)算,,因此,,讓這個(gè)過程達(dá)到商業(yè)化的規(guī)模就需要更復(fù)雜的技術(shù)升級。
“一旦實(shí)現(xiàn)效果良好的單次(激光)發(fā)射,,就必須進(jìn)行每秒10次的重復(fù)實(shí)驗(yàn),,這樣才能達(dá)到商業(yè)化所需的持續(xù)反應(yīng)?!泵绹茉床康囊幻竽涿墓賳T表示,,“這需要每秒發(fā)射10次激光。這并非根本不可能,,但從工程學(xué)角度來看,,這非常困難,。”
“實(shí)現(xiàn)(實(shí)驗(yàn)室內(nèi))的核聚變并非意味著可以直接進(jìn)入核聚變能源的商業(yè)化,?!泵绹茉床肯聦俚钠樟炙诡D等離子體物理實(shí)驗(yàn)室主任考利(Steven Cowley)在4月份白宮舉行的一次核聚變會(huì)議上表示,“但是我們有可以做到這一點(diǎn)的工具,。”
麥肯錫公司可持續(xù)能源專家奧萊尼克(Geoff Olynyk)表示,,核聚變商業(yè)化的最大障礙可能仍是金錢,,因?yàn)樯虡I(yè)公司必須證明有一條途徑可以降低核聚變的成本,使其更具有競爭力,。
“所有的核聚變公司都在瞄準(zhǔn)這個(gè)目標(biāo),,但沒有證據(jù)表明他們中的任何一家都能做到?!?奧萊尼克表示,,“第一次的(商業(yè))演示將非常昂貴?!?/p>
參與LLNL實(shí)驗(yàn)的研究人員也表示,,盡管一周前的實(shí)驗(yàn)本身記錄了凈能量增益,核聚變技術(shù)的前景仍然面臨多項(xiàng)挑戰(zhàn),。
“我們的計(jì)算表明,,激光系統(tǒng)有可能實(shí)現(xiàn)數(shù)百兆焦耳的產(chǎn)量,因此,,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的目標(biāo)是有途徑的,。”布迪勒表示,,“但我們現(xiàn)在離實(shí)現(xiàn)那個(gè)目標(biāo)還很遠(yuǎn),。”
美媒報(bào)道指出,,目前LLNL的點(diǎn)火設(shè)施每天只能進(jìn)行一次激光發(fā)射,,而發(fā)電廠則需要持續(xù)不間斷地生產(chǎn)能量。
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<