新材料情报NMT | 热点 | 可控核聚变：清洁能源的崛起

2022-12-20 14:10

2022年12月13日，美国能源部宣布，加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）首次成功在惯性约束核聚变反应中“点火”，实现了大于1的净能量增益，即用2．05兆焦的激光能量，核聚变出约3．15兆焦的能量。这一具有里程碑意义的创举，被认为是可控核聚变技术从0到1的突破。据说为了这个“大于”，美国投入了35亿美元。

一直以来，可控核聚变都被认为是下一次科技和能源革命的关键，因为核聚变所需要的氘原子遍布在海水中，足以转化为九亿亿亿度电，够人类用900亿年，基本就相当于无限能源了。但是多年来，人类的核聚变技术却非常落后，别说实现高效的能量转化了，就是要实现投入产出相同都很困难。在核聚变领域把这个能量增益叫做Q：

Q＝核聚变产生的能量／使核反应发生消耗的总能量。但是一直以来，人类的核聚变实验Q都＜1，所以美国这次说自己实现了Q＞1，如果这是真的，那绝对是一个里程碑式的跨越。

对于美国首次实现聚变点火一事，有人认为这是人类获得真正清洁、取之不尽能源的一大突破口。在能源结构改革以前，人们利用的煤、石油、天然气不仅造成了环境污染，未来也有枯竭的危险，目前已经开拓使用的清洁能源中，风能、水能、太阳能等受限于天气或地理条件限制，尚且难以满足需要。当前的核电站采用的是核裂变反应，其需要的铀、钚等元素储量有限，还会产生放射性，历史上已有多例核电站核泄漏问题仍未解决。因此探索清洁能源是人类不懈的追求，无论是太阳能、风能、水能，在核聚变领域更是如此。

参考资料：

1．点了35亿美元，烧15壶开水，美国打开的是伊甸园，还是新帝国主义

2．可控核聚变的十个“里程碑” ｜甲子光年

3．美国实验室宣称可控核聚变获得重大突破，是真突破还是骗经费？

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