今晚，见证历史！人类或首次实现，可控核聚变「重大科学突破」

美国LLNL实验室首次实现核聚变反应净能量增益，人造太阳可能成真。

爆炸性新闻！人类有史以来第一次实现了核聚变反应的净能量增益。

净功率增益，即产生的聚变功率与用于加热等离子体的功率之比。

美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室，从一个实验性的核聚变反应堆，使核聚变反应产生的能量超过了这个过程消耗的能量。

这意味着人类离人造太阳的目标又近了一步。

化石燃料和传统核能可能会退出历史舞台！

核聚变的净能量增益意味着什么。

核聚变到底是什么。

简单来说，就是两个轻核结合成一个更重的核，并释放出巨大能量的过程。

众所周知，万物都依赖于太阳，太阳是地球上一切生命的源泉太阳的能量从哪里来

就是核聚变。

在这个热核反应中，两个氢原子碰撞聚合成氦原子，氦的质量比原来的氢原子略小。

所以根据爱因斯坦的签名E = MC质能方程，这个质量差会转化为能量爆炸。

在太阳的核心，每秒钟发生6.2亿吨氢的核聚变。

这种能量使我们人类能够生存。

理论上，只要有几克氘和氚的混合反应物，就有可能产生一万亿焦耳的能量，这大约是发达国家一个人60年内所需的能量。

既然核聚变能产生这么大的能量，我们人类能不能DIY这个过程，造一个人造太阳。

是的，科学家们早就这么认为了。

自从人类开始和平利用核能的研究以来，如何在可控的条件下利用核聚变产生的能量一直是人类的终极目标。

但是使用核聚变最大的一个问题是核聚变过程本身也会消耗巨大的能量如何才能使核聚变反应释放的能量大于输入的能量，并使这一过程可持续

自20世纪50年代以来，无数物理学家一直希望从核聚变中产生比消耗更多的能量。

如果攻克了这个最大的难题，人类将有可能在历史上首次获得海量的无碳清洁能源，彻底改变未来的能源路线图。

也就是说，到那时，不再有煤和石油燃烧产生的温室气体，不再有危险而持久的放射性废物——人类将获得真正的清洁能源！

现在看来，这个谜题的第一步已经解开了。

据英国《金融时报》报道，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室从一个实验性核聚变反应堆中获得了净能量增益，使核聚变反应产生的能量超过了这一过程中消耗的能量。

消息人士称，这种反应产生的能量是消耗能量的120%，至少有两名研究人员证实了这一消息。

一位资深核聚变科学家告诉《华盛顿邮报》:对我们大多数人来说，这只是时间问题。」

核聚变反应产生的能量约为2.5兆焦，约为激光中2.1兆焦的120%目前具体数据还在进一步分析中

美国能源部和LLNL的发言人都表示，他们目前无法对《金融时报》的报道发表评论，但美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆表示，将在今天晚些时候宣布一项重大科学突破。

核聚变专家亚瑟·泰勒博士表示，如果这一结果最终被证实，我们将见证一个历史性的时刻。」

四次复发全部失败，人类科技被直子锁定。

事实上，以前的科学家已经见证了这一奇迹。

2021年8月，LLNL宣布了一项重大突破:创纪录地产生了超过10万亿瓦的高能聚变能量——尽管持续时间不到一秒钟。

该装置的初始光子脉冲被放大并分成192束紫外激光束后，在不到40亿分之一秒的时间内以约1.9兆焦耳的能量击中目标，创造了只有在恒星和热核弹中才能看到的温度和压力。

面对如此强大的脉冲能量，原子核会因核聚变而释放出一系列的粒子，产生更多的聚变和更多的粒子，从而形成持续的聚变反应。

根据定义，当聚变反应产生的能量超过消耗的能量时，就可以成功点火。

在8月的实验中，核聚变反应产生的能量已经占到输入能量的70%，可以说非常接近点火。

可是在接下来的四次实验中，当时的结果却无法重现。

其中效果最好的也只达到了八月实验产生能量的50%。

对此，根据研究人员的分析，由于目前处于聚变点火临界点附近，不同实验之间微小的，偶然的差异都会对结果产生巨大的影响。

从一次次重复实验的失败不难看出，研究者在很长一段时间内仍然无法准确理解，操纵和预测这样的高能实验。

就连我的朋友氯甲烷也调侃道，我觉得人类的科技可能真的被直子锁起来了。

为什么核聚变复制这么难。

为什么人类繁殖核聚变这么难。

这要从核聚变反应的条件说起。

核聚变发生在一种叫做等离子体的物质状态中。

等离子体是一种由正离子和自由运动的电子组成的高温带电气体，具有不同于固体，液体和气体的独特性质。

从左到右:固体，液体，气体，等离子体

为了实现聚变，原子核需要在超过1000万摄氏度的极高温度下相互碰撞，才能克服相互间的电斥力。

一旦原子核克服了这种斥力，彼此靠近，它们之间的核引力将超过电斥力，从而使它们能够实现聚变。

为此，许多原子核必须被限制在一个小空间内，以增加碰撞的机会。

在太阳中，有一个巨大的引力，这个引力产生的极端压力正在为核聚变创造条件。

在太阳内部，氢原子被加热到等离子体状态，电子不再围绕质子旋转，然后释放的原子融合形成氦原子和中子，释放出巨大的能量。

但是太阳中有很大的引力可以诱发核聚变，而我们人类没有这样的自然条件。

在地球上，要想让氘和氚聚变，需要超过1亿摄氏度的温度和强大的压力，还需要足够的约束来保持等离子体和聚变反应足够长的时间。

现在，我们的人体实验已经非常接近核聚变反应堆所需的条件，但仍需要提高约束性能和等离子体稳定性。

来自50多个国家的科学家们不断试验新材料和设计新技术。

但是，正如我们上面看到的，很多实验都实现了聚变，但是并没有实现净功率增益。

这一突破是否意味着我们将使用纯清洁能源不完全是

首先，即使从数据上来看，120%的能量净增量还是远远不够的根据科学家的估计，核聚变技术如果要付诸实践，能量输出至少要比入射激光高几倍

而且这个实验中NIF的激光效率极低，也就是说，提供给激光器的能量，实际上只有一小部分进入了激光束，实际上参与了刺激核聚变的反应，大部分能量被浪费掉了。

按照这样的转换效率，即使未来的激光器能进一步提高转换效率，离100%的核聚变应用还有一段距离。

至少，我们实现了从0到1的一步。

中国新一代人造太阳又有进展了。

建造人造太阳的不仅仅是美国科学家。

早在20世纪50年代，中国也开始了可控核聚变的研究。

与LLNL采用的惯性约束聚变方法不同，迄今为止大多数核聚变研究都采用了名为托卡马克的环形反应堆。

其原理是:在反应堆中，氢气被加热到足够高的温度，使电子从氢核中被剥离，形成等离子体磁场等离子体被捕获在一个环形装置中，原子核融合在一起，以中子的形式释放能量向外飞行

日前，由中核集团核工业西南物理研究所自主设计建造的新一代人造太阳建成并首次放电。

2022年10月，相关研究再次取得重大进展——HL—2M等离子体电流突破100万安培。

这不仅创造了我国可控核聚变装置运行的新纪录，也标志着我国核聚变的研发从聚变点火向前迈出了重要一步。

HL—2M装置是中国目前最大，参数最高的托卡马克装置。

核心参数是等离子体电流强度，百万安培的等离子体电流是其聚变能量的必要条件未来，托卡马克聚变反应堆必须在兆安级稳定运行

这一突破意味着该装置未来可以在1兆安培以上的等离子体电流下常规运行，对我国聚变堆的自主设计和运行具有重要意义。

总结

根据消息显示，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室这一实验的重大宣布将由美国能源部在太平洋时间周二早上7点，也就是北京时间今晚23点左右进行直播。

人类历史会被永远改变吗。晚上见！

参考资料: