震撼!美国宣布核聚变成功!复制太阳能量,一小杯可用几百年,人类能源历史性里程碑(组图)
美国能源部周二宣布了一项载入史册的核聚变成就!位于加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory )成功取得了核聚变的突破,这是人类历史上首次取得核聚变的突破,是人类历史上能源革命新的里程碑,也暗示着化石燃料的终结。
据介绍,该实验室是耗资数十亿美元的“国家点火设施”(National Ignition Facility ,NIF),研究人员上周向一个被称为空腔的圆柱形目标发射了192束激光,产生了X射线辐射,辐射使一个装有氢的两种同位素氘和氚的微小金刚石胶囊发生内爆,释放出能量。
该设施的负责人金·布迪尔 (Kim Budil) 博士说,在实验中,高能激光会聚在一个胡椒粒大小的目标上,将氢胶囊加热到超过 1.8 亿华氏度,并“短暂地模拟了太阳的条件。” .
根据目前的科学研究,太阳能够产生无穷无尽的能量,靠的就是核聚变。核聚变,简单地说,就是两个轻原子核结合形成一个较重的原子核,同时释放大量能量的过程。
就地球的太阳和太空中的恒星而言,原子核需要在极高的温度(超过1000万华氏度)下相互碰撞。高温为原子核提供了足够的能量来克服它们之间的电斥力。一旦原子核彼此之间的距离非常近,它们之间的吸引力核力将超过电排斥力并使它们融合。
人类在发明核裂变(原子弹和核电站的原理)后,就一直想在核聚变方面给予突破,但苦于一直无法获得突破,美国政府花了数十年的时间,在国家实验室投入数十亿美元投入开发这些激光器和光学、诊断、目标制造、计算机建模和仿真以及实验设计的工作。
根据试验结果,该团队使用2.1兆焦耳的能量,创造了3.15兆焦耳能量的输出,实现了人类能源史上的重大突破。
能源部部长长格兰霍姆(Jennifer Granholm)在华盛顿特区举行的新闻发布会上称赞这一突破为“里程碑式的成就”。
格兰霍姆说,利弗莫尔和其他国家实验室的科学家正在开展研究,以帮助美国“解决人类最复杂、最紧迫的问题,例如提供清洁能源以应对气候变化,以及在不进行核试验的情况下保持核威慑力。”
下一步 人类告别化石能源
按照核聚变的理论,只需要一小杯这种物质,就可以为一栋房屋供电数百年,而且不会产生碳排放。
罗切斯特大学教授、激光聚变专家里卡多·贝蒂 (Riccardo Betti) 表示,在聚变反应中获得净能量意义重大,这意味着人类从此可以摆脱化石能源进入清洁能源阶段。
他把这项成就比作人类从了解石油,到提炼出汽油并点燃后发生爆炸。但是,在还没有引擎和轮胎的情况下,你不能立即说人类的交通将得到改善。但这已经完成从0到1的跨越,接下来就是创造载具的时候了。
不过,这个过程可能需要几年甚至几十年的时间,一旦人类开始将核聚变商业化,取之不尽用之不竭的能源就出现了。