核聚变 的意义不亚于将恒星上几乎取之不尽的能量带到地球上。大约100年来,科学家们一直致力于在地球上复制这种太阳的能源生成过程。毕竟,太阳之所以闪闪发光,是因为其核心的持续核聚变。劳伦斯-利弗莫尔国家实验室(LLNL)设施NIF的实验使得参与其中的人的脸上有了光彩。激光聚变的突破发生在2022年12月5日。另外,目前世界各地都在研究一个具有相同目标的替代技术概念,即 磁聚变 。
第一个难关已经被清除了
在NIF进行的实验为利用核聚变产生能源的道路上清除了第一个重要障碍。但必须在正确的背景下理解它: 来自世界上最强大的激光器的光脉冲成功地点燃了核聚变并产生了3.15兆焦耳的能量--一个新的记录。激光输入的能量 "只有 "2.05兆焦耳用于点火。从本质上讲,核聚变产生的能量比投入实验的能量要多。但是为了在这个关键时刻提供2.05兆焦耳的能量输入,必须从电网中提取 300兆焦耳 的电能来操作激光系统。因此,激光器的效率略低于0.7%,仍然是一个比较小的数值。
尽管该实验室的成就是科学界的重要一步,但在成为可用的商业能源之前,激光核聚变还有很长的路要走。然而,方向是正确的:主要目标是壁挂式效率(整体系统效率)超过1 --- 从而实现净能源增益。只有这样,这种绿色能源的生产方法才能为商业市场做好准备。目前,需要微调的大量相互依赖的参数使这一目标成为一项挑战。