加州研究人員成功完成了核聚變反應,實現了“點火”——或者產生的能量超過了投入的能量——這是歷史上第二次,湯姆·威爾遜和愛麗絲·漢考克報道《金融時報》.憑借這一壯舉,該團隊重復了他們的12月實驗取得突破性成果.
核科學家表示,這是生產清潔和潛在廉價電力的關鍵一步 - 盡管他們警告說,在成為可行的選擇之前,這種新興的能源形式還有很長的路要走。
“自 2022 年 12 月在國家點火設施 (NIF) 首次演示聚變點火以來,我們一直在進行實驗來研究這一令人興奮的新科學制度。在7月30日進行的一項實驗中,我們在NIF重復點火,“勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的一位發言人告訴《金融時報》.“按照我們的標準做法,我們計劃在即將舉行的科學會議和同行評審的出版物上報告這些結果。
全球的核電站目前通過稱為裂變的過程產生能量,該過程涉及將原子核分裂成兩部分。雖然裂變產生大量的能量幾乎沒有溫室氣體排放,它還會產生長壽命的放射性廢物作為副產品。
科學家們早就知道另一個過程,稱為融合,其中兩個光核結合在一起并釋放出大量能量。聚變是太陽和其他恒星的動力反應,它有可能用不太危險的副產品產生大量的能量。但幾十年來,研究人員一直在努力重建和利用它。
“太難了,”奧馬爾颶風LLNL的項目負責人告訴《科學美國人》六月的菲利普·鮑爾。“我們基本上是在地球上制造恒星。
然后,在 2022 年 12 月,加利福尼亞州 LLNL 的一個團隊宣布他們有史以來第一次創造了具有凈能量增益的聚變反應。用192 巨型激光器,該團隊將2.05兆焦耳交付給他們的目標,隨后釋放了3.15兆焦耳的能量輸出。
現在,僅僅八個月后,該實驗室的一位發言人告訴路透社反應已經重復,這一次,它產生了更高的能量輸出。
“我們正在見證歷史的一個時刻:控制恒星的動力源是人類有史以來最大的技術挑戰,”物理學家亞瑟·特瑞爾告訴安東尼·卡斯伯特森獨立.“這一實驗結果將使最終通過核聚變為地球提供動力的努力充滿活力 - 在我們從未需要大量無碳能源的時候。
然而,盡管核聚變有好處,但它可能不是氣候變化的靈丹妙藥——研究人員警告說,核聚變可能還需要幾十年才能成為一種可行的能源。與此同時,氣候科學家表示,要將全球變暖控制在不超過1.5攝氏度,世界必須減少溫室氣體排放到 2030 年減少 45%,到 2050 年實現凈零排放。
“如果我們堅持通過大規模項目來做到這一點,這些項目需要數十億美元來建設,需要幾十年的開發時間,那么核聚變很可能出現得太晚,無法對氣候變化產生影響。杰里米·奇滕登倫敦帝國理工學院的物理學家告訴新科學家12月的馬修·斯帕克斯。“我認為我們真正需要做的是專注于增加方法的多樣性,以便我們可以嘗試找到具有更低影響成本和更快周轉速度的東西,這樣我們就能夠在十年或15年內得到一些東西。