日期:2022/10/10 IAE
Scientists hail ‘historic’ nuclear fusion breakthrough in hope for clean energy source
NIF 的高能激光束會聚在靶室中心的目標上。 -版權勞倫斯利弗莫爾國家實驗室/NIF’s high-energy laser beams converge on a target at the center of the target chamber. - Copyright Lawrence Livermore National Laboratory
作者：Euronews、法新社 • 日期：2021 年 8 月 18 日
核科學家表示，他們正處於核聚變突破的“門檻”，這為潛在的無限清潔能源帶來了希望。
美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 週二對這一“歷史性”突破表示歡迎，他們將 192 束激光束聚焦到一個胡椒大小的膠囊上，產生了比以往任何時候都大 8 倍的聚變能量爆發。
雖然釋放的能量僅持續了 100 萬億分之一秒，但它產生的 1.3 兆焦耳相當於觸發該過程的激光所用能量的 70%。
這讓科學家們更接近“點火”的聖杯，即聚變過程產生的能量超過了它使用的能量。
2021 年 8 月 8 日，國家點火設施的一項實驗使研究人員處於聚變點火的門檻，實現了超過 1.3 兆焦耳的產量——比 2021 年春季進行的實驗提高了 8 倍，比 NIF 2018 年創紀錄的產量提高了 25 倍 . 信用：約翰傑特，LLNL。
國家點火設施實驗使研究人員處於聚變點火的門檻 / National Ignition Facility experiment puts researchers at threshold of fusion ignition
2021 年 8 月 8 日，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 的國家點火裝置 (NIF) 的一項實驗朝著點火邁出了重要的一步，實現了超過 1.3 兆焦耳 (MJ) 的產量。這一進步使研究人員處於聚變點火的門檻，這是 NIF 的一個重要目標，並打開了進入新實驗機制的途徑。
該實驗是通過將來自 NIF（三個足球場大小）的激光聚焦到一個 BB 大小的目標上來實現的，該目標產生一個人類頭髮直徑的熱點，產生超過 10 萬億瓦的聚變功率 100萬億分之一秒。
“NIF 的這些非凡成果推進了 NNSA 賴以實現核武器和生產現代化以及開闢新的研究途徑的科學，”美國能源部負責核安全的副部長兼 NNSA 局長 Jill Hruby 說。
NIF 的中心任務是為 NNSA 的基於科學的庫存管理計劃提供實驗見解和數據。追求聚變點火的實驗是這項工作的重要組成部分。它們在一個極其難以訪問的重要實驗機制中提供數據，進一步加深了我們對聚變點火和燃燒的基本過程的理解，並增強了我們的模擬工具以支持庫存管理。聚變點火也是未來獲得高聚變產量的重要途徑。
“這一結果是慣性約束聚變研究向前邁出的歷史性一步，為探索和推進我們關鍵的國家安全任務開闢了一個全新的機制。這也證明了這個團隊以及幾十年來堅定地追求這一目標的該領域的許多研究人員的創新、獨創性、承諾和勇氣，”LLNL 主任 Kim Budil 說。 “對我來說，它展示了國家實驗室最重要的作用之一——我們不懈地致力於應對最大和最重要的科學重大挑戰，並在其他人可能被障礙勸阻的情況下找到解決方案。”
雖然這些結果的完整科學解釋將通過同行評審的期刊/會議過程進行，但初步分析顯示，與 2021 年春季進行的實驗相比，改進了 8 倍，比 NIF 的 2018 年創紀錄的產量增加了 25 倍。
洛斯阿拉莫斯國家實驗室主任托馬斯·梅森 (Thomas Mason) 說：“在實驗室中獲得熱核燒傷實驗是近 50 年來數十年科技工作的結晶。” “這使得實驗能夠比以往任何時候都更嚴格地檢查高能量密度狀態下的理論和模擬，並將在應用科學和工程方面取得根本性成就。”
該實驗建立在 NIF 團隊在過去幾年中開發的見解中獲得的幾項進步，包括新的診斷方法；目標在黑腔、膠囊殼和填充管的製造改進；提高激光精度；設計改變以增加與內爆和內爆壓縮耦合的能量。
“這一重大進步只有通過一個龐大團隊數十年來的持續支持、奉獻和辛勤工作才成為可能，包括那些支持 LLNL 努力的人、行業和學術合作夥伴以及我們在洛斯阿拉莫斯國家實驗室和桑迪亞的合作者國家實驗室，羅切斯特大學激光能量學和通用原子學實驗室，”LLNL 基礎武器物理項目副主任 Mark Herrmann 說。 “這個結果建立在整個團隊的工作和成功的基礎上，包括從我們實驗室成立之初就追求慣性約束聚變的人們。他們也應該分享這次成功的喜悅。”
展望未來，使用這種新的實驗機制將激發新的研究途徑，並為用於了解點火接近度的基準模型提供機會。重複實驗的計劃正在順利進行，儘管它們需要幾個月的時間才能執行。