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Ιì新智元报道&≤nbsp;
憨编辑←：编辑部
c8; 【ⓨ新智元导મ读】美国LLNL实验室首次实现核聚变反应的净能量增益，‘人造太阳’或将成真了。
爆炸૮性消息！史上首"次∴，人类实现了核聚变反应的净能量增益。
净功率增"益，即产生的聚变功率与用于加热等离μ子体的功▩率之比率。
美国劳伦斯利弗莫尔国家实验♠室（L¶LNL），从一个૧实验性核聚变反应堆中，让核聚变反应产生的能量多于了这一过程中消耗的能量。
这就意味着，人类朝人造太阳的目ࢵ标，又⊄近了一步。
而化石燃料和传统核੭能，或将退¥出历±史的舞台！
核聚变反应ⓓ净能量增益，意味着☎什么
‘核聚变’究竟是ⓚ什么⌋呢？
ⓠ简单地说，就是两个轻原子›核结合θ成一个较重的原子核，并释放出巨大能量的过程。
我们都知道，万◐物ડ生长靠太阳，太阳是地球上一切生命的源泉，那太阳的能量来自于哪ω里呢？
就是憨࠽核聚变ફ。
在这个热核反应中，两个氢原子碰撞♬并ˆ聚合成氦原子，∴氦的质量比原来的氢原子略小。
થ 因此，根据爱因斯坦Η标志性的E=mcੈ²质能方程，这个质量差会转化为能量爆发出来。
在太阳的核心，每秒都Ąf;在发生6.2亿吨氢的核聚变
这种能量⊇，使我们人类ò得以生存。
理论上，只要有几克氘（重氢）和∀氚（超重氢）的混合反应物，就有可能产生一太（万亿）焦耳的能量，这大约是发达国家î的一个人60年内所需的能量。
Τ 既然核聚⊃变能产生如此大的能量，ⓛ那我们人类能不能自己DIY这个过程，造出个‘人造太阳’？
没α错，科学¬家们早就开始这么想ćd;了。
自从人类Ô开启了和♣平利用核能的研究，如何在可控的条件下利用核聚变反应产生的能量，一直是人类的终极目d3;标（而目前的核电站，原理是核裂变反应）。
但是，利用核聚变最大的难题之一是，核聚变过υ程本ƒ身也会消耗巨大的能量，该如何让核聚变反应释放出的能量大⇔于输入的能量，而且让这个过程可持续呢？
从上世纪50年代以来，无数的物理学家就一੦直希望从核聚变反应中产生Û比消耗更多的能量。Āe;
如果攻克了这个最大的难Λ题，છ人类将有可能史上首次获取海量无碳清洁能源，彻底改ξ变未来的能源路线图。
૩也就是说，到了那时，就不再有煤和石油燃烧产生的温≅室气体，不再有危险、长效的放射性废物——人类将得到真正意义上的‘清洁能源¥’！
▨ 而现在看起来，这个难题的第一Χ步ⓨ已经被解决了。
据英国《金融时报》报ø道，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）从一个实验性核聚变反应堆中实现了‘净能量增ρ益’，让核聚变反应产生的¼能量多于这一过程中消耗的能量。
据消息人士透露⊕，这次反应产生的能量是消耗能量的120%，至少有两名研究人员⇓证实了这一消í息。
一位资深核聚变科学家对《华盛顿邮报Þe;》表示：‘对我们大多数人来说，这只是一个时间♤问题。’
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此次核聚变反应产生了大约2.5兆焦耳的能量，大约是激光器中2.1兆焦∑耳能量的120%，目前具体数据仍在Ï进一步分析中。
美国能源部和LLNL发言人均表示，目前无法评论《金融时报→》的报道，不过美国能源部长Jennifer Granhol÷ੈm表示，将在今天晚些时候宣布一项‘重大科学突破’。
核聚变专家亚瑟·ã特瑞尔（Arthur Turrell）博士表示，‘如果这个结果得到最终证÷实બ，我们将见证一个历史性的时刻。’
四∂次复现全部失败，人类科技被智子锁Õ死？„
其实，之前的科学લ家们，就曾见证过੍这一奇迹。←
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2021年8月，LLNL曾宣布了一项重大突破：破纪ષ录地产生了超过10万亿瓦的高能聚变能量——虽然时长只有一秒不ⓕ到。
装置将最初的光子脉÷冲放大并分成1∇92道紫外线激光束后，在不到40亿分之一秒的时间内以大约1.9兆焦Υ耳的能量击中目标（装着冷冻的氘和氚），创造出只有在恒星和热核弹中才能见到的温度和压力。
面对如此强大的脉冲能量，原子核Θ会因核聚变释放出一连串的粒子，并由此产生更多的聚变和更多的粒子，从而形成持续的聚变反应。
根据定义，当聚变反应产生的能ૌ量超过其消耗的能量时，就ⓝ能成功‘点‚火’。
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而在8月的试验ⓟ中，通过核聚变反应产生的能量，已经占到了输入能量的70%，可以说非常接近વ点火了。
然而♩，在接下来进行的4次试验中Ņ，ࢮ都未能复现当时的结果。
¤ 其中效果最好的一次，也只达到了◘8月份实验所产生能Ąf;量的50%。
对此，研究人员分析认为，由于目前正处于聚ਫ变‘点火’的临界点附近，所以૩不同实验间微小、偶然的差异都会对结果造λ成巨大影响。
从重复实验的失败中不难看出，研究人ધ员在¢很长一段时间内，仍然无法精准理解、操纵和预测这类ⓨ高能实验。
甚至知友‘氯甲烷’调侃称：‘我觉得人类科技可能真的被智子锁⊇死了’è。
ટ 复刻核聚变为何如ઍ此之难？
为什ê么人类想要复刻¯核聚ઢ变，会这么难呢？
ⓝ 这就要从核聚ࢮ变反应的条Á件说起。
核聚变反应发生在一种♤叫作ⓗ等离子体♬的物质状态中。
等离子体是一种由ⓕ正离子和自由移动的电子组成的高温带će;电气体，具有૯不同于固体、液体和气体的独特性质。
⌋ 从左至右：固体，液体，气体，等离∀子体∪
为了实现聚变Η，原子核需要在超∉过1000万摄氏度的极高温度下相互碰撞，以使它们能够克服相互间的电排斥力µ。
一旦原子核ણ克服了这种排斥¨力，并进入彼此非常接近的范围，它们之间的核力吸引力将超过电排斥力，从而使它们能够实现κ聚变。
Ο要做到这一点，众多原子ਯ核必须被约束在一个小空间内，以增加碰ⓑ撞的机会。
在◘太阳中，存在巨大的引力，而这种引力所产生ô的极端压力，正为核聚变的发生创造了条件。
在太阳内部，氢原子被加热到等离子体状态，电子不再围绕质子旋转，然后释放的ª原子核聚变形⊂成氦原子和中š子，释放出巨大能量
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然而，太阳中有着能够诱发核聚变的巨大引力，我Ä们Å人类却没有这样的自然条件。
在地球上，要想使氘和氚发生聚变，就需要超过Î1亿摄氏度☏的温度和强大的压力，还¦需要充分的约束，才能使等离子体和聚变反应保持足够长的时间。
现在，我们人ક类的实验中已经非常接近核聚变反应堆所需的条件，但仍需改进约ß束性能和等离子体的稳定性。৻
ⓨ 来自50多个国家的科学家们，在ਯ不断试验新材料，设计新技d0;术。
Η 不过，就像我们在上文所看¿到的，许多实验已实现聚变，但并未实现∴净功率增益。
ϖ 而这次突破，是否意味着我们就要用上Ö纯粹的清洁能源了呢？其实એ并没有。
ਜ首先，即Ë使单纯从数据上看，120%的能量净增比例仍然是远远不够的。据科学Ú家估计，如果要将核聚变技术落地实用，能量输出必须至少比进入的激光器的能量高出几倍才有可能。
而且，这次ⓘ实验中◊的NIF的激光器效率极低，也就是说，实验中供给激光器的能量中，只有很小一部分实际进入了激光束中，实际参与了激发核聚变的反应中，大部分能量都被浪费掉了。
¾按照这种转换效率，即使未来的激光器（比如固态激光器）能够进一步提升转换效率，但距离100%的核聚变应用，仍然是很ࢵ遥远的事情。
但是至Þe;少，我们实现了从0到1的一步。ࣻ
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我国新一代‘人造太阳ζ’再次取得进હ展
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¥建人造太阳的，不止是∩美国的科学家。
早在20›世纪50年代，我国也ćb;开始了可控核聚Π变的研究。
与LLNL采用的ⓙ‘·惯性约束聚变’方法不同，迄今为止大多数核聚变研究都采用名为‘托卡马克’的圆环形反应″堆。
它的原理是：在反应堆内，将氢气加热到足够高的温度，让电子从氢原子核中剥离，形成等离子体（带正电的核和带负电的电子云）。磁ੑ场将¢等离子体困在圆环形ú状的装置内，将原子核融合在一起，以中子的形式释放出能量向外飞去。
2020年12月4日，由中核集团核工业西南物理研究院自主设计、建造的新一代‘人造太阳’建成并实现⇔了首次放੨电。
2022年10月，相关研究再次取得重大进展∀——HL-2M等离子体电流突破100万安培（1¡兆安☞）。
这不仅创造੫了我国可控核聚变装置运行新纪录，也标→志着我国核聚变研发距离聚∋变点火迈进了重要一步。
HL-2M是我国目前规模▣最⋅大ⓙ、参数最高的托卡马克装置。
其核▧心参Ò数是等离子体电流强度，而等离子体电流达到100万安培（1兆安）是其实现聚变能源的必要条件，未来托卡马克聚变堆必须在兆安级电流下稳定运行。
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此次突破意味着该装置未来可以在超过1兆安培的等离子体电流下常规运行，这对我国自主设计运行聚变堆具Õ有重要意义。
²
∗ 总结一下
据悉，对于劳伦斯利弗莫♬尔国家实验室（LLNL）的这次实验的重大公告，美国能源部预计将在美国☻太平洋时间周二上午7点，也就是北京时间的今晚2λ3点左右进行直播。
વ 人类历史会被永远改变吗？ω十小时后见分À晓！
੪ 参♠考资料：
https：//www.ft.੭com/content/4b6f0fab-66ef-4e33-a℘dec-cfc345589dc7એ
‚
https：//www.washingtonpost.com/climate-solutions/2022/12/Ąf;12/nuclear-fusion-breakthrough-benefits/
https：//¼www.nature.coÓm/articles/d41586-022-02022-1
☞
https：/″/www.163.com/dy/article/HF5B⋅LDSD0511F2M4.html
（声明：本文仅代表作者观点，એ不代表新浪网¬立场。）
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