美国国家实验室核聚变实验站在了能源圣杯的门槛上
图片来自LLNL
点火装置使用强大的激光加热和压缩氢燃料,启动聚变。
利用聚变可以提供无限的清洁能源。
在称为惯性约束聚变的过程中,来自 NIF 激光器的 192 束光束——世界上最高的能源示例——被引导到一个胡椒粒大小的胶囊中,其中含有氘和氚,它们是氢元素的不同形式。
这会将燃料压缩到铅密度的 100 倍,并将其加热到 1 亿摄氏度——比太阳中心还要热。这些条件有助于启动热核聚变。
实验产生了 1.35 兆焦耳 (MJ) 的能量——约占传递到燃料舱的激光能量的 70%。达到点火意味着获得大于激光器输入的 1.9 MJ 的聚变产率。
NIF 的科学家们还相信他们现在已经实现了一种叫做“燃烧等离子体”的东西,在这种情况下,聚变反应本身为更多的聚变提供了热量。这对于使过程自我维持至关重要。
图片来自LLNL
“自我维持燃烧对于获得高产量至关重要,”卡拉汉博士解释说。“燃烧波必须传播到高密度燃料中才能释放出大量聚变能量。
现有的核能依赖于一种称为裂变的过程,在裂变过程中,重化学元素被分裂成更轻的元素。
图片来自PHILIP SALTONSTALL
NIF 是世界各地旨在推进核聚变研究的几个项目之一。其中包括耗资数十亿欧元的 Iter 设施,目前正在法国卡达拉什建设中。
Iter 将对 NIF 的激光驱动聚变采取不同的方法;位于法国南部的设施将使用磁场来容纳热等离子体 - 带电气体。这个概念被称为磁约束聚变(MCF)。
但是,建造能够为电网提供能量的商业上可行的聚变设施将需要另一个巨大的飞跃。
“将这个概念转化为可再生的电能可能是一个漫长的过程,需要克服重大的技术挑战,例如能够每秒多次重新创建这个实验以产生稳定的电源,”说奇滕登教授。
新闻来源cnbc
页面更新:2024-04-01
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