核能是地球世界最强大的能量之一，目前，人类已经掌握了核裂变技术，核裂变能得到了应用，核电站、核武器等，但遗憾的是核聚变能还没有完全掌握，包括中美俄在内的多个超级强国都在研究核聚变技术。
我国耗巨资打造了全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），让“人造太阳”持续了403秒，创造了新纪录，而位于美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)也正在进行史无前例的试验。
不得了，不得了，根据世界最著名科学杂志《自然》的科学论文，从2023年1月到2023年12月，美国LLNL已经成功实现了4次核聚变点火，两次输出能量大于输入能量，即Q值略大于1，10多年的努力变成现实。
为了让核聚试验能够早日成功，美国能源部火力全开，斥资4200万美元修建了三个惯性聚变能（IFE）国家研究中心，开始进行疯狂的核聚变实验，一次次实现“点火”，将人类核聚变实验推入新时代，所以输出能量大于输入能量并非偶然。
众所周知，我们的太阳无时无刻不在进行着强大的核聚反应，产生大量光热照耀着地球，是地球万物生存不可缺少的物质条件之一，人类的诞生也离不开阳光，核聚变实验就相当于“人造太阳”。
核聚变就是指多个轻原子核在反应过程中结合成重原子核，同时释放出巨大的能量，比核裂变释放的能量还要大得多。
氢的同位素有三种，氕H、氘D、氚T，氕H最轻，原子核内只有1个质子，无中子，氘D原子核内有1个质子和1个中子，氚T原子核中有1个质子和2个中子，氚氘聚变反应成氦四和一个多余的中子。
核聚变反应分为两种，一种是热核聚变，另一种是冷核聚变，热核聚变就是提高核聚变材料的温度，达到几百万℃以上，剥离环绕在周围的电子，当质子和中子相互接近到10^-15米范围时，发生核聚变反应。
冷核聚反应是在常温常压下进行核聚变反应，冷核聚反应目前还停留在假设阶段，既没有理论和相应实验支持，所以，我国的全超导托卡马克核聚变实验装置和美国国家点火装置内核聚变反应都属于热核聚变。
美国LLNL的美国国家点火装置(NIF)内部中心区域有一个悬挂在金圆筒内的金刚石胶囊，胶囊内装有氢同位素氘D和氚T的冷冻颗粒，它就是NIF的靶心。
NIF的工作原理就是使用192束激光射入靶心，众所周知，激光的温度很高能达到数万摄氏度，192束激光同时射向一个点，能达到热核聚变反应的条件，剥离电子，让质子和中子发生聚变反应。
2022年12月5日，NIF使用功率为2.05兆焦的激光射入靶心，引发核聚变反应，产生了3.15兆焦的能量，Q值为1.54，Q值首次实现大于1。
2023年，劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)成功实现了4次核聚变点火，2023年7月30日创下了破纪录，使用2.05兆焦耳的激光射入靶心，发生核聚变反应，释放出3.88兆焦耳的聚变能量，Q值达1.89。
2023年10月30日，LLNL工作人员再次使用2.2兆焦耳的激光照射装有氘D和氚T冷冻颗粒，输出了3.4兆焦耳聚变能，输出再次大于输入。
马上迎来2024年，劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的工作人员Kritcher表示，明年我们将进行四项实验，旨在配置更多新激光，进一步加强激光能量，让核聚反应发生更剧烈反应，输出更多能量。
我国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）也在努力试验中，曾让稳态高约束模式等离子体温度达1.2亿摄氏度持续了101秒，1.6亿摄氏度持续了20秒，截至2023年4月12日，EAST共进行122254次试验。
在2023年，EAST获得了重大突破，让稳态高约束模式等离子体运行了403秒，创造了新纪录，不过还是没有做到输出能量大于输入能量，这意味着中国核聚反应技术有待进一步突破。
评论列表