核聚变确实是能源生产的未来:这基本上是美国能源部 (DoE) 预计明天(12 月 13 日星期二)宣布的内容。根据受控信息泄露,劳伦斯利弗莫尔国家实验室美国能源部确实成功地生产了比消耗的能源更多的能源——这在历史上尚属首次。因为目前核聚变主要用来……夷平城市。
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确实,如果裂变在核电站中得到完美控制,聚变目前仅在H弹的情况下使用,它利用裂变的力量来引发聚变,其破坏力远远优于A弹。强大的能量释放,目前既不可控也不有利可图:之前的测试只持续了几(微)秒,最多产生了 70%消耗的能量!
激光革命
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正如我们在 2020 年告诉您的那样,这是一项重大技术进步,使科学家能够迈出积极生产的一步:使用极高功率激光器。在一个称为空腔(在热核炸弹中发现),一个氘氚燃料胶囊可发射数十束激光(此处最多 192 束)。这种辐射会产生极热的等离子体,从而引发聚变。困难首先在于遏制和控制这种高度放热的反应,因为有必要创建一个能够防止等离子体接触反应堆材料的电磁场——面对数以百万计的等离子体,这种电磁场不会持续几毫秒。生成的学位数。
但最重要的是,反应堆释放的能量必须大于启动反应和维持磁场所需的能量。一个高耗能场,但在新实验中依赖于“等离子体聚变”(燃烧的等离子体),产生自供电等离子体的中间反应。这种使用高功率激光器的创新方式使这一切成为可能。
如果我们等待下周二公告的性质,美国能源部似乎正在揭示一项重大突破。但这不应该抹去一个现实:聚变发电厂要在几十年内才会成为现实。但人们的期望是巨大的。
为什么合并是一个重大问题?
在不讨论所有物理细节的情况下,与裂变相比,核聚变将是一个重大进步。顾名思义,这一原理不是“破坏”铀 235 的大原子(裂变),而是将两个原子融合在一起——通常是氢的同位素(氘和氚)。这种反应是所有恒星(如太阳)的核心,会产生氦气和大量能量。与裂变不同,聚变不产生或产生很少的放射性废物,这使得它与核裂变相比“清洁”。
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虽然裂变的批评者主要批评有限数量的材料(铀)的使用以及该行业产生的废物的使用寿命,但聚变听起来像是一个圣杯……必须掌握。通过证明当前技术已经能够产生至少几微秒的能量产生正平衡的反应,美国能源部可以为就核聚变的可行性达成共识打开大门。欧洲 ITER 项目将改变规模并进一步控制反应,这将使我们离恒星更近一些。同时应对下世纪的能源挑战。
来源 : 金融时报