發(fā)布時間：2022年12月14日
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北京時間12月13日23時，美國能源部（DOE）和能源部國家核安全管理局（NNSA）宣布，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的美國國家點火裝置（NIF）團隊首次在可控核聚變實驗中實現(xiàn)核聚變反應(yīng)的凈能量增益，即通過核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多，這項突破將為美國國防進步和清潔能源的未來鋪平道路。
12月5日，美國國家點火裝置團隊用192束激光束，向一個微型燃料顆粒輸送了205萬焦耳的激光能量，點燃核聚變?nèi)剂希罱K產(chǎn)生了315萬焦耳的聚變能量輸出，實現(xiàn)凈能量增益，首次證實了慣性核聚變能（IFE）的基本科學(xué)原理和可行性。
美國能源部表示，要獲得簡單、充足的慣性核聚變能，并將能源輸送給家庭和企業(yè)，仍需要許多先進的科學(xué)與技術(shù)。美國能源部目前正在重啟一項廣泛協(xié)同的慣性核聚變能計劃。在私企投資下，推動核聚變商業(yè)化快速發(fā)展將具備很大的動力。
核聚變能具有燃料來自海水、效率是化石能源的千萬倍，沒有長期的核廢料、沒有碳排放等特點，被視為未來社會的“終極能源”。目前為止，人類對受控核聚變的研究主要分為兩類——磁約束核聚變、慣性約束核聚變。
磁約束核聚變，是通過托卡馬克裝置產(chǎn)生強大的磁場，把等離子體約束在盡可能小的范圍內(nèi)并將其持續(xù)加熱并維持在數(shù)千萬甚至上億度的高溫，以達到核聚變對溫度的要求。國際熱核聚變實驗堆計劃（ITER）和位于我國合肥的“東方超環(huán)”（EAST）針對的就是磁約束核聚變。
慣性約束核聚變實驗，則是將聚變材料制成小靶丸，然后從四面八方均勻射入高能激光束以持續(xù)壓縮并最終引爆靶丸，形成微型“氫彈”爆炸，產(chǎn)生熱能。為了驗證慣性約束核聚變實驗，2009年美國國家點火裝置建成。
來源：中國科學(xué)報 發(fā)布時間：2022/12/14 8:46:45