科学家只有宣布突破在核融合点火：首次，强大的融合反应堆的心脏短暂地产生了比投入的能量更多的能量。但是专家们敦促谨慎，说突破虽然非常重要，但与安全，无限的核能还有很长的路要走。
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.
科学家对结果感到非常兴奋，但要夸大其词。整个反应堆没有产生能量净收益。为了使融合反应实际上是有用的，从电网中绘制的数十种巨型jo子被转换为激光束并发射到反应器核心中，必须显着少于从等离子体中释放的能量。
但是，新的等离子体点火里程碑仅解释了激光能量和等离子能量，而不是从转换电力转换为光的巨大损失。
更重要的是，该反应发生在世界上最大的激光器内的一个小燃料颗粒中，只能持续数十亿秒，只能每六个小时重复一次。这使得对实际目的的反应效率过低。
“净能量收益是一个重要的里程碑，但要透视它，这意味着融合现在是费米大约在八十年前放下裂变的地方，”伊恩·洛，澳大利亚格里菲斯大学的物理学家和名誉教授告诉Live Science。 “巨大的技术问题是在数百万度的温度下保持大量血浆以使融合，同时提取足够的热量以提供有用的能量。我仍然没有看到实现该目标的融合反应器的可靠示意图。”
融合反应堆的工作方式
现有的融合反应器可以分为两个广泛的类别：惯性限制反应器，例如NIF，其中包含带有激光或粒子梁的热等离子体，以及磁性限制反应器，例如英国的欧洲联合圆环（JET），欧洲即将到来的国际热核实验反应器（ITER），以及中国实验性的高级超导Tokamak（东），将血浆雕刻成具有强磁场的各种圆环形状。在Iter，限制燃烧等离子体的田地将是280,000倍强大作为周围的人地球。
不同的反应堆类型反映了克服Fusion恐吓技术障碍的不同策略。磁性限制反应堆（称为Tokamaks）旨在使血浆持续燃烧长时间（ITER的目标是执行此操作长达400秒）。但是，尽管越来越近，但Tokamaks尚未从等离子体中产生净能量收益。
另一方面，诸如NIF反应堆之类的惯性限制系统也用于测试用于军事目的的热核爆炸，通过迅速燃烧一小块燃料又一个地燃烧一小块燃料来产生大量的能量。然而，这种燃料以离散颗粒的形式出现，科学家尚未弄清楚如何迅速替换它们以比最小的一秒钟保持更长的反应。
“这非常非常棘手，因为这意味着您需要在[等离子体]云在容器中膨胀的那段时间放置下一个颗粒，”伊夫·马丁，瑞士ÉcolePolytechniquefédéraledeLausanne的瑞士等离子体中心副主任告诉Live Science。 “这个颗粒通常是直径大的1毫米（0.04英寸），必须放置在一个距离九米[30英尺]的房间中。据我所知，它仍然花了数千美元（要使反应进行）。要使人们有趣的是，它应该降低到一个玩偶甚至更少。”
一个非常昂贵的同位素
融合反应堆的另一个问题是Tritium的供应量减少，Tritium是一种与氘相结合作为反应的燃料的关键同位素。曾经是露天核武器测试和核裂变的常见且不必要的副产品 - 将原子拆分而不是结合并产生更大的放射性废物 - Tritium的12。3年的半寿命意味着其现有的大部分现有库存已经在无法使用，这使它成为无法使用的最昂贵的物质之一，使其成为地球上最昂贵的物质之一每克$ 30,000。
物理学家提出了制造tri虫的其他方法，例如在捕获杂散中子的核反应堆内繁殖它。但是，除了一些规模较小的实验外，快速的气球成本意味着必须取消测试ITER繁殖的tri菌育种的计划。
融合研究人员认为，如果能够找到政治意愿并解决了工程挑战，那么第一个可行的融合反应堆可能会在2040年才能上网。但是，到2030年，到2030年，以至于将全球变暖的目标保持在1.5摄氏度（2.7摄氏度）（2.7摄氏度）以下。
Lowe说：“决策者渴望从丰富的资源中获得清洁能源的圣杯。” “花在融合研究上，他们非常不愿放弃，就像他们花了数十年的那样追逐育种反应堆的幻想（一种裂变反应堆，输出的能量比消耗更多的能量]。”
然而，近年来，融合技术在稳定流中的进步得到了进步。这些包括成功的试用人工智能到控制Tokakak内部的血浆;一个杀伤 的 记录在发电，等离子燃烧时间和反应堆温度在多个实验中；和重写基础规则这可以使未来的反应堆产生两倍的功率。鉴于这些进步，融合科学家坚持认为，为气候危机做出长期解决方案的多种策略是必要的，并且融合将成为未来无碳能源系统的重要组成部分。
马丁说：“如果我们只想依靠可再生能源，我们将需要如此多的装置，以便在冬季或没有风的一段时间内拥有您通常需要的能量。我们需要一些可以准确产生您想要的基本水平的东西。” “这不是因为我相信融合，我不会在屋顶上放一些太阳能电池板。从某种意义上说，我们确实需要使用比化石燃料更好的所有东西。”
