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核聚变科学
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隶属于劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 的国家点火装置的美国科学家本周宣布了核聚变的重大突破。
有史以来第一次，科学家们成功地从核聚变实验中产生了比用于为其提供动力的激光能量更多的能量。
在上面的信息图中，我们描述了核聚变，并说明了这一发现如何为新型清洁和可持续能源的未来铺平道路。
什么是核聚变？
核聚变为太阳和恒星提供动力，巨大的力量将氢等离子体压缩并加热到大约 1 亿摄氏度。在这个温度下，较轻的粒子融合成氦，释放出巨大的能量。
核聚变是一种相当清洁的能源，因为它不会产生有害的大气排放物，只会产生少量的短寿命放射性废物。
近 70 年来，科学家们一直试图在地球上复制它，使用氢的同位素——氘和氚——为核聚变装置提供动力。
由于在海水中发现了氘，而通过辐照锂（电池中常用的元素）获得了氚，这些同位素的可及性意味着聚变可能成为未来的主要能源。
例如，一升水中存在的氘量可以产生与 300 升油燃烧一样多的聚变能量。
然而，真正的挑战是确保核聚变发电厂产生的能量多于消耗的能量。
聚变点火的挑战
聚变点火是聚变反应自我维持的术语，反应产生的能量多于消耗的能量。到目前为止，科学家们只能收支平衡。
国家点火装置使用了一种称为惯性约束聚变的特殊装置，该装置涉及用激光轰击微小的氢等离子体颗粒以实现聚变点火。
根据美国能源部的数据，LLNL 的实验通过向目标提供 2.05 兆焦耳 (MJ) 的能量，从而超过了聚变阈值，从而产生了 3.15 MJ 的聚变能量输出。
核聚变能能否很快商业化？
近年来，核聚变技术引起了各国政府以及雪佛龙和谷歌等私营公司的关注。 Bloomberg Intelligence 估计聚变市场最终将价值 40 万亿美元。
除了能源生产，聚变有望用于其他市场，如太空推进、船舶推进以及医疗和工业热。
然而，根据劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任 Kim Budil 的说法，核聚变能源商业化还需要“可能几十年”的时间。
在宣布突破时，她指出，在聚变成功商业化之前，必须“每分钟产生许多次聚变点火事件”，并拥有“强大的驱动系统”。
帖子解释器：核聚变科学首先出现在Visual Capitalist上。