美國核能的突破

發布時間:2024-05-09 閱讀:3033

美國科學家表示,核聚變的突破是創造可持續清潔能源的重要成就

科學家在國家點火設施(NIF)工作。 勞倫斯利弗莫爾國家實驗室。

美國科學家於12月5日宣布,他們在首次核合成試驗中產生能量過剩方面取得了突破。

這被認為是核聚變產生能量的第一步,科學界花了 70 年時間對其進行研究。

位於勞倫斯利弗莫爾(加利福尼亞州)的國家點火設施(NIF)物理專案主任馬克·赫爾曼(Mark Herman)感覺“很棒”。 “我為研究團隊感到驕傲。

基本上,核聚變是從太陽或其他恆星產生熱量和光的過程。 更具體地說,據《衛報》報道,輕原子相互碰撞產生更重的原子,在此過程中釋放出大量能量。

人類要想生產自己的核聚變,就需要經過非常嚴格的技術過程。

在NIF,研究人員傳送了192束雷射束,指向乙個豌豆大小的金膠囊,其中包含兩種氫同位素Detli和Clover。

雷射的熱量引爆外膠囊表面,使脫硫和三羧酸鹽在壓力和高溫下壓在一起。

當時,兩種氫同位素之間的合成反應導致了氦原子核的形成。 由於氦原子核比脫鈷和氰銨組合輕,因此較差的質量分數將以能量的形式釋放**。

如果輸入的能量穩定,就會發生連鎖反應,燃燒其餘的氫燃料並創造自己的迴圈以保持核聚變的活力。

圖為192束雷射束注入金片,導致中間有燃料**。 勞倫斯利弗莫爾國家實驗室。

如果產生的能量多於消耗的能量,則上述“點火”過程將被視為成功。

這也是NIF研究人員想要宣布的突破。 他們說,有 2 個05兆位元組的能量用雷射加熱氫燃料並產生315兆的能量。

這些被認為是初步步驟,因為上述過程中的剩餘能量僅為 11,即約03 千瓦時。 相比之下,它需要 02 千瓦時。

核聚變的研究已經進行了70年,這是科學家首次證明“點火”現象。

根據科學報告,NIF於2010年開始了乙個價值35億美元的“點火”專案,期望使用雷射在核聚變中產生能量盈餘。

這花了十多年的時間,“但他們能夠因實現目標而受到讚揚,”史蒂芬·博德納說,他曾是華盛頓特區美國海軍研究實驗室雷射聚變專案的負責人。

12月13日,美國能源部國家核安全管理局國防專案副主任馬文·亞當斯博士宣布核能取得突破。 **路透社。

科學技術基金會委員會(STFC)的雷射設施(CLF)和該研究的參與者Robbie Scott博士將結果描述為“重大成就”。

核聚變能夠提供幾乎無窮無盡、安全、清潔和無碳的能源,“他說。

這是乙個初步的成功,但現在考慮核聚變選項可以產生足夠的能量來為家庭提供核聚變發電廠還為時過早。

NIF本身並不是為了商業目的而創造能源的。 該設施最初被指定用於微聚變**測試,並提供了報告以確保美國核武庫的安全和穩定。

博德納說,最大的問題是,美國能源部將採取下一步行動:加速對NIF的研究,或者轉向雷射計畫進行核聚變研究。

據《自然》雜誌報道,最新的實驗只產生了輕微的能量過剩,最初花費了超過322兆澤拉來提供啟動雷射無線電電的能量。

在核聚變實際應用之前,氦核的鏈式反應也需要以更高的頻率(約10秒)發生,成本更低,甚至為水壺提供動力。

倫敦皇家大學等離子體物理學教授傑里公尺·奇滕登(Jeremy Chittenden)說:“任何在核團聚區工作的人都會很快指出,從證明能量增長到應用於生命還有很長的路要走。

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