研究：核聚变反应堆产生的能量是投入的两倍

“国家点火设施”的多束高能激光聚焦轰击直径为2mm的氢同位素燃料。（劳伦斯·利弗莫尔国家实验室/CC By-SA 3.0）

2022年底，国家点火设施（National Ignition Facility ）的科学家宣布，其激光驱动反应堆实现了聚变能源的一个重要里程碑：输出的能量大于输入的能量。此结果已经通过了同行评审程序，于2月5日正式发表在《物理评论快报》上，从而确认了这一成就。

现在它会变得更好了。据《科学家》（scientists）杂志报道，科学家们于2月5日在《物理评论E》上发表另一篇论文称，在后续实验中获得了更好的结果：释放的能量接近消耗量的两倍。

然而，正如该团队很快指出的那样，实现商业核聚变反应堆还有很长的路要走。

尽管如此，援救团队希望证明这是可能的，他们的新成就将鼓励该行业继续努力，实现其绿色能源的长远目标。

与核裂变（Nuclear Fission）不同，核聚变（Nuclear Fusion）涉及在极端条件下将粒子聚合在一起。目前正在研究几种不同类型的聚变反应堆，其中包括“Tokamak”，这是一种在极端压力和温度下利用磁场限制等离子体的环形装置。

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的“国家点火设施”反应堆采取了明显不同的策略，使用所谓的“世界上最大、能量最高的激光系统”轰击小包氢同位素燃料。由此产生的温度非常高，超过了太阳的温度。

LLNL的理查德·汤恩 （Richard Town） 告诉《新科学家》（New Scientist）杂志，尽管取得了里程碑式的成就，但仍有很大改进空间。

其一，团队从202年12月的试验中获得的能量微乎其微。当时，该反应产生了大约2.5兆焦耳的电量，或者说刚够烧开一壶水。

然而，该系统最终可能会扩大规模——即使它尚未针对最大输出进行优化。

“更大的‘锤子’总会有帮助，”汤恩告诉《新科学家》。“如果我们能拿到更大的‘锤子’，就可以实现大约十倍左右的目标收益。”

科学家们还希望用高功率激光二极管取代当前的激光器，以降低能耗、提高产出能量。

但聚变反应堆能否在为时已晚之前减少我们对化石燃料的依赖?一些专家仍持悲观态度。

未参与这项研究的曼彻斯特大学核聚变研究员阿尼卡·汗（Aneeqa Khan）告诉《新科学家》：“核聚变对于应对气候危机来说已经太晚了。我们已经面临全球范围内的气候恶化。”