科學家只有宣布突破在核融合點火：首次，強大的融合反應堆的心臟短暫地產生了比投入的能量更多的能量。但是專家們敦促謹慎，說突破雖然非常重要，但與安全，無限的核能還有很長的路要走。
On Tuesday (Dec. 13), physicists at the US government-funded National Ignition Facility (NIF) at Lawrence Livermore National Laboratory in California announced that they were able to fire a laser carrying roughly 2 megajoules of energy into a tiny fuel pellet made up of two hydrogen isotopes, turning the atoms into plasma and producing 3 megajoules of energy — a 50% increase.
科學家對結果感到非常興奮，但要誇大其詞。整個反應堆沒有產生能量淨收益。為了使融合反應實際上是有用的，從電網中繪製的數十種巨型jo子被轉換為激光束並發射到反應器核心中，必須顯著少於從等離子體中釋放的能量。
但是，新的等離子體點火里程碑僅解釋了激光能量和等離子能量，而不是從轉換電力轉換為光的巨大損失。
更重要的是，該反應發生在世界上最大的激光器內的一個小燃料顆粒中，只能持續數十億秒，只能每六個小時重複一次。這使得對實際目的的反應效率過低。
“淨能量收益是一個重要的里程碑，但要透視它，這意味著融合現在是費米大約在八十年前放下裂變的地方，”伊恩·洛，澳大利亞格里菲斯大學的物理學家和名譽教授告訴Live Science。 “巨大的技術問題是在數百萬度的溫度下保持大量血漿以使融合，同時提取足夠的熱量以提供有用的能量。我仍然沒有看到實現該目標的融合反應器的可靠示意圖。”
融合反應堆的工作方式
現有的融合反應器可以分為兩個廣泛的類別：慣性限制反應器，例如NIF，其中包含帶有激光或粒子樑的熱等離子體，以及磁性限制反應器，例如英國的歐洲聯合圓環（JET），歐洲即將到來的國際熱核實驗反應器（ITER），以及中國實驗性的高級超導Tokamak（東），將血漿雕刻成具有強磁場的各種圓環形狀。在Iter，限制燃燒等離子體的田地將是280,000倍強大作為周圍的人地球。
不同的反應堆類型反映了克服Fusion恐嚇技術障礙的不同策略。磁性限制反應堆（稱為Tokamaks）旨在使血漿持續燃燒長時間（ITER的目標是執行此操作長達400秒）。但是，儘管越來越近，但Tokamaks尚未從等離子體中產生淨能量收益。
另一方面，諸如NIF反應堆之類的慣性限制系統也用於測試用於軍事目的的熱核爆炸，通過迅速燃燒一小塊燃料又一個地燃燒一小塊燃料來產生大量的能量。然而，這種燃料以離散顆粒的形式出現，科學家尚未弄清楚如何迅速替換它們以比最小的一秒鐘保持更長的反應。
“這非常非常棘手，因為這意味著您需要在[等離子體]雲在容器中膨脹的那段時間放置下一個顆粒，”伊夫·馬丁，瑞士ÉcolePolytechniquefédéraledeLausanne的瑞士等離子體中心副主任告訴Live Science。 “這個顆粒通常是直徑大的1毫米（0.04英寸），必須放置在一個距離九米[30英尺]的房間中。據我所知，它仍然花了數千美元（要使反應進行）。要使人們有趣的是，它應該降低到一個玩偶甚至更少。”
一個非常昂貴的同位素
融合反應堆的另一個問題是Tritium的供應量減少，Tritium是一種與氘相結合作為反應的燃料的關鍵同位素。曾經是露天核武器測試和核裂變的常見且不必要的副產品 - 將原子拆分而不是結合併產生更大的放射性廢物 - Tritium的12。3年的半壽命意味著其現有的大部分現有庫存已經在無法使用，這使它成為無法使用的最昂貴的物質之一，使其成為地球上最昂貴的物質之一每克$ 30,000。
物理學家提出了製造tri蟲的其他方法，例如在捕獲雜散中子的核反應堆內繁殖它。但是，除了一些規模較小的實驗外，快速的氣球成本意味著必須取消測試ITER繁殖的tri菌育種的計劃。
融合研究人員認為，如果能夠找到政治意願並解決了工程挑戰，那麼第一個可行的融合反應堆可能會在2040年才能上網。但是，到2030年，到2030年，以至於將全球變暖的目標保持在1.5攝氏度（2.7攝氏度）（2.7攝氏度）以下。
Lowe說：“決策者渴望從豐富的資源中獲得清潔能源的聖杯。” “花在融合研究上，他們非常不願放棄，就像他們花了數十年的那樣追逐育種反應堆的幻想（一種裂變反應堆，輸出的能量比消耗更多的能量]。”
然而，近年來，融合技術在穩定流中的進步得到了進步。這些包括成功的試用人工智慧到控制Tokakak內部的血漿;一個殺傷 的 記錄在發電，等離子燃燒時間和反應堆溫度在多個實驗中；和重寫基礎規則這可以使未來的反應堆產生兩倍的功率。鑑於這些進步，融合科學家堅持認為，為氣候危機做出長期解決方案的多種策略是必要的，並且融合將成為未來無碳能源系統的重要組成部分。
馬丁說：“如果我們只想依靠可再生能源，我們將需要如此多的裝置，以便在冬季或沒有風的一段時間內擁有您通常需要的能量。我們需要一些可以準確產生您想要的基本水平的東西。” “這不是因為我相信融合，我不會在屋頂上放一些太陽能電池板。從某種意義上說，我們確實需要使用比化石燃料更好的所有東西。”
