在网上“热炒”下美国能源部终究还是耐不住性子,12月13日急匆匆地对外宣布,旗下的劳伦斯利弗莫尔国家实验室实现了“核聚变点火”,通过输入2.05兆焦激光能量获得了3.15兆焦耳的聚变能量,输出能量大于输入能量,这是历史上核聚变反应首次实现净能量增益。
那美国真就掌握了可控核聚变技术,实现了“人造太阳”?远着呢!美国能源部在陈述里巧妙地使用了“输入能量”,但对于承担输入能量的激光来源却只字不提。大家知道激光可不是随便产生的,按照2021美国一篇研究文章中的说法,每产生1.8兆焦耳激光需要耗费400兆焦耳电力。与真正的清洁、无限能量的“人造太阳”还有不小的距离。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“核聚变点火”,为何有人质疑?消息传开不久,部分业内人士就质疑这次实验的真实性,怨不得大家这么“小心翼翼”,谁让劳伦斯利弗莫尔国家实验室有前科呢?
2013年劳伦斯利弗莫尔国家实验室曾向BBC透露过“已实现了净能量增益”,对这一消息BBC如获至宝,很快就大肆报道,结果呢?几个核聚变领域的资深人士立即跳出来“打架”,搞得BBC灰头土脸。
不死心的劳伦斯利弗莫尔国家实验室在2018年、2021年分别通过不同途径对外宣称实现了“核聚变反应实现净能量增益”,所以这次媒体再次报道后很多专家早已“麻木”了。更何况劳伦斯利弗莫尔国家实验室也承认实验数据存在“瑕疵”。
比如由于引发的核聚变释放的能量超出预期,竟导致诊断设备出现了故障,所以整体数据仍在整理统计中。英国《金融时报》或许了解劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一贯作风,在报道此事时称“仍存在较大的不确定性”,并援引技术人员的说法“后续分析很复杂”。
那么劳伦斯利弗莫尔国家实验室为何多次“谎称”实现净能量增益呢?说白了就是向国会要钱。实现净能量增益的装置叫国家点火装置,是世界上最大的激光约束聚变装置,占到约3个足球场大小,从1997年开工到2009年正式落成,总计投入不低于35亿美元,而主持研制者正是劳伦斯利弗莫尔国家实验室。
这点钱对于核聚变实验来说无异于“杯水车薪”,怎么办?只能向上司美国能源部伸手要钱!美国能源部也是“地主家没有余粮”!只能联合起来创造成绩再向国会要钱,所以实验结果尚未得到最终确认的情况下,美国能源部就火急火燎地对外宣布“实现净能量增益”!
在美国通过“手段”向国会伸手要钱的部门很多,其中比较有名的还有美国NASA。2021年6月在举行的一次国会众议院听证会上,NASA局长尼尔森在会上上蹿下跳,屡屡放狠话,称他支持将打压中国航天事业的《沃尔夫条款》永久化,而尼尔森的目的就是通过“强硬”为2022年NASA财政预算增大筹码!
与美国相比,我国的“人造太阳”现在处于什么水平?咱们选择“两条腿”走!实现人造太阳的途径目前有两个,一个是激光约束聚变,一个是磁约束核聚变。
激光约束聚变的典型代表就是上文提到的国家点火装置,具体原理是通过将外部激光增强到几千万亿倍聚焦到直径为1毫米的氘氚小丸上,瞬时产生压力超过1000亿个大气压、1亿度的高温,进而引发核聚变。
磁约束核聚变的具体应用为托卡马克装置,通电后托卡马克内部会产生巨大的螺旋型磁场,将悬浮其中的等离子体加热到一个较高温度,最终引发核聚变。
相对激光装置,托卡马克装置结构简单、操作力强,所以很多国家选择了这一路线,比如韩国的KSTAR、日本的新一代热核聚变实验装置JT-60SA,咱们中国有了两个,一个是位于安徽合肥的东方超环和位于都的环流器1号,前者研究等离子体约束时间,后者重点在高密度、高温度下等离子体参数。
事实上,咱们中国在托卡马克装置的核聚变领域研究处于世界领先水平。2021年12月我国合肥东方超环实现了1056秒长脉冲高参数等离子体运行,是之前保持记录的2倍还多。
2022年10月中国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培,而等离子体电流达到100万安培(1兆安)是实现聚变能源的前提条件!这意味着我国为实现可控核聚变迈出了重要一步。
其实咱们不光压住了磁约束核聚变,在激光约束聚变上也取得了较大成绩。NIF使用的间接点火,我国激光聚变装置是直接点火。据我国中科院院士张杰透露,直接点火这种“快点火”方式比间接点火能耗可下降10倍,潜力巨大。
写在后面:我国距离可控核聚变还有多远?乐观地估计我国在未来10年极有可能实现可控的核聚变,“人造太阳”将成为现实!这可不是土豆说的,而是中国工程物理研究院的院士说的,《南华早报》做了这方面的报道,文章中称我国已经着手建设世界上最大的脉冲驱动器,预计2028年将利用核聚变获得能量并网发电。
原创:土豆
卧室䋻迭
不是骗就怪了
拖泥带水
黄皮白芯的香蕉们没声音了。