英专家称美国核聚变只够烧开10壶水！有致命缺点

全球科学家一直希望以“核聚变”技术打造出“人造太阳”，获得大量洁净能源。

当地时间12月13日，美国能源部和美国国家核安全局（NNSA) 联合宣布，加州劳伦斯利佛摩国家实验室（LLNL）科学家采用“惯性约束聚变”方法，即用世界上最大的激光撞击一个微小的氢等离子体颗粒，使用实验性质的核聚变反应炉，在过去两周的一次可控聚变实验中实现聚变点火，获得了“能量净增益”（Net Energy Gain）（Q＞1）。

美国做到了什么？英专家称美国核聚变只够烧开10壶水

据悉，这一技术成果有三大里程碑式突破：首次证明了惯性聚变能(IFE)的基础科学能力；美国正朝着核聚变发电厂建造，以及无限、零碳能源的目标迈出了关键一步；有望应对世界能源价格高企和迅速减少化石燃料燃烧的需求。

那么看上去，美国的激光约束核聚变真的取得了重大进展，因为输出的能力比输入多，但真的是这样吗？其实非也。

首先，NIF有一个致命的缺点，它的激光每几小时只能发射一次，也就是说这个装置根本无法产

生持续的能源，根本不能商用。英专家称美国核聚变只够烧开10壶水。

其次，输入的2.05兆焦耳能量又是从何而来呢？答案是需要从电网吸收200-300兆焦耳的能量，很明显，这是个非常不划算的“买卖”，真正的输出能量远远低于输入能量。

所以，这或许应对了美国建立NIF的初衷，那就是武器研究，跟清洁能源或许没太大关系。

而磁束核聚变，才是真正为发电而研制的可控核聚变装置。并且我国在这一领域，一直处于国际领先的水平。

美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆在一份声明中称，这一突破是一项“里程碑式的成就”。这项成果预计将可能帮助人类在实现零碳排放能源的进程中迈出关键一步。

此外，劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任金·布迪尔（Kim Budil）表示，如果想将这一成果商业化，核聚变技术仍有“重大障碍”需要克服，可能还需要几十年的努力和投资。

美国有线电视新闻网（CNN）援引知情人士的消息称，加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火装置的科学家首次成功在核聚变反应中，获得“净能量增益”。

《华盛顿邮报》称，核聚变研究的目的是复制在太阳上产生能量的核反应。自20世纪50年代以来，这是科学家们一直在追求的无碳能源的“圣杯”。它距离投入商业使用至少还有十年，甚至几十年，但拜登政府可能会把这一最新进展吹捧为政府多年来大规模投资的收获。有美国国会众议员甚至声称，“它很可能会改变世界的游戏规则。”

美国科技媒体 The Verge 评价道，利用核聚变可能是革命性的——为人们提供丰富的能源，而不会受到温室气体排放或持久放射性废物的有害副作用。然而，这样做取决于克服巨大的工程障碍。经过几十年的实验，这次宣布代表了对这些障碍之一的微小但重大的胜利。但是，要实现任何清洁能源梦想，还有很长的路要走。

但有美资深核聚变科学家直言，“对我们大多数人而言，（成功）只是时间早晚问题。”《华盛顿邮报》称，虽然这一成就意义重大，但未来仍存在巨大的挑战。创造“净能量增益”需要世界上最大的激光器之一的参与，并且需要大量资源来重新建立所需的反应规模，使核聚变实际用于能源生产。更重要的是，工程师还没有开发出能够以经济实惠的方式将这种反应转化为电力，并实际应用到电网中的机制。科学家称，制造足够大的设备大规模产生核聚变能量，将需要极其难以生产的材料。同时，反应产生的中子会给设备带来巨大压力，令其在反应过程中被摧毁。

“人造太阳”成了？

核聚变实验成功的关键就在于“净能量增益”，即得到的能量大于投入的能量。而自20世纪50年代以来，人类还没有能够从核聚变反应中实现“净能量增益”。

据悉，耗资35亿美元的美国国家点火装置（NIF），最初是为了通过模拟爆炸来测试核武器，后用于推进聚变能研究。占地面积有三个足球场大的NIF从2010年开始正式的点火实验，美国用了10多年时间不断冲击点火目标，过程一波三折。