核聚变取得突破！美国称首次实现核聚变反应净能量增益

海外科学家首次实现核聚变反应的净能量增益，人类或朝着无限、零碳能源目标迈出关键一步。

据媒体12月11日报道，位于美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家们已经从一个实验性核聚变反应堆中实现了净能量增益。整个实验设施耗资35亿美元，由近200台激光器组成，有三个足球场那么大，用高能量轰击一个小点，以启动核聚变反应。报道称，LLNL的实验获得了成功，聚变反应产生了大约2.5兆焦耳的能量，大约是激光所消耗的2.1兆焦耳能量的120%。

（实验装置示意图）

整个实验数据分析仍在进行中。报道称，由于高于预期的能量输出损坏了一些诊断设备，后续分析变得复杂。劳伦斯利弗莫尔国家实验室据将于当地时候12月13日(周二)发布一项重大公告，美国能源部则将在美国太平洋时间周二上午7点(北京时间周二20点)左右进行直播。

据国际原子能机构的定义，核聚变是模仿太阳的原理，使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核并释放出巨大能量的过程。核聚变产生的能量非常大——是核裂变反应的四倍。理论上只要有几克反应物，就有可能产生一太（万亿）焦耳的能量，这大约是发达国家的一个人在60年内所需要的能量。

（图片来源：国际原子能机构）

与化石能源相比，核聚变反应不排放二氧化碳；与目前广泛应用的核能（核裂变）能相比，它既不会产生核废料，辐射也极少。由于其清洁且高能的特性，核聚变技术被视为清洁能源的“圣杯”。

核聚变实验成功的关键在于净能量增益，其主要是指核聚变输出的能量大于输入的能量。自20世纪50年代以来，物理学家一直试图利用为太阳提供动力的核聚变反应，但没有一个小组能够从核聚变反应中产生比其消耗更多的能量。

除美国以外，欧洲也在进行类似实验。位于英国牛津的欧洲联合环状反应堆于1983年投入使用，是"国际热核聚变实验堆"（ITER） 的关键先遣设施。ITER旨在展示聚变能源的科学技术可行性，包括中国、欧盟、印度等国家和地区组织均参与其中。

由于长开发周期及高资金消耗，核聚变实验的有效性长期以来饱受争议。反对者认为，核聚变技术的开发时间太长了，无法及时扭转气候变迁。相关资金应用于风能、太阳能等可再生能源以及智能传输网络上。

支持者则认为，未来无法通过分散式的可再生能源覆盖人类的全部能源需求。因此将永远需要大型发电设施。

如果媒体报道属实，全人类或朝着无限、零碳能源的目标迈出了关键一步。但外界预计，即便实验成功，核聚变的商业化应用也需要数十年的时间才能完成。

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