核聚变技术的实现，会给人类带来什么？

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北加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一项实验表明，核聚变作为电能来源是可行的。使用192个激光器，这项研究首次达到了被称为“聚变点火”的聚变实验阶段。

在近日的新闻发布会上，能源部长Jennifer M. Granholm称这是“将载入史册的聚变突破”。

2022年12月5日，Lawrence Livermore团队将许多激光对准一些氢原子，在一瞬间，这些原子变成了等离子体，产生了聚变反应。激光发射出2.05兆焦耳的能量，而这种能量又引起了一种反应，将这些原子加热到数百万摄氏度。在这种类似太阳的条件下，这些类型的原子融合成氦，在这种情况下，融合释放出3.15兆焦耳的能量。

换言之，这种聚变反应产生的聚变能量大约是激光束发出的能量的1.5倍。

你可以把以前的聚变实验想象成火柴与火柴盒上的磷条碰撞并产生火花。这是火柴头第一次产生火焰。但这种火焰仍然太短暂和低效，无法点燃纸棒，然后用来点燃其他东西。

自英国物理学家Arthur Eddington在1926年的论文《恒星的内部构造》发表以来，科学家们已经为类似的演示工作了近100年。几十年来，研究人员一直在融合原子。挑战是将这些原子有效地融合，使其成为能源而不是巨大的能量消耗，从某种程度上讲，这仍然是未来的挑战。

在某个时刻，聚变很可能成为所有清洁能源的王者，或在本世纪晚些时候。但不幸的是，聚变的发展时间表意味着，无论是否取得突破，它都不是解决气候危机的现实方案。

Lawrence Livermore的最新聚变反应在实验本身的范围内产生了能量的净增加，但关键的是，它没有产生足够的能量来为进行实验的设施提供动力，而剩余的能量足以再次进行实验，从而成为一个自我维持的引擎，将电力输送到电网。

Credit: LLNL / National Ignition Facility

劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任Kim Budil对这一部分进行了分解：“激光需要来自墙壁的大约300兆焦耳的能量，以驱动2兆焦耳的激光能量，从而驱动3兆焦耳的聚变产量，”她补充道，“我们的计算表明，规模达到数百兆焦耳的激光系统是可能的。因此，有一条途径可以达到足够的产量，但我们现在离这很遥远。”

从表面上看，这一系统的整体效率低于1%，有些令人失望，因为它被吹捧为有史以来最大的聚变突破。但还有其他方法不依赖192个激光器，可能在产生电网能量方面有更好的机会。一种可靠的方法是使用磁场来容纳上述数百万度的热燃料，并将其固定在适当位置，而不是用激光将其摧毁。早在20世纪90年代初，这些实验就产生了类似的突破。

而要实现更快的速度，就需要更强大的能量转化，传统的能源根本不行，只有核聚变才可以。核聚变产生的能量强度是非常高的，制造出的核聚变动力有希望将飞船的速度提升到亚光速，有了这个速度，不仅可以轻松探索太阳系，而且还可以初步走出太阳系，探索周边的星系。