激光驱动的聚变实验使其功率输出增加一倍以上
TechCrunch 获悉,全球唯一一个净能量输出为正的核聚变实验装置一直在稳步提升其发电量。
据一位了解该实验的人士透露,在最近的几次尝试中,美国能源部国家点火装置(NIF)的团队将实验的输出能量提高到了 5.2 兆焦耳,随后又提升到了 8.6 兆焦耳。
新成果相较于 2022 年的历史性实验有了显著进步,那次实验是首次实现可控核聚变反应产生的能量超过消耗的能量。
2022 年的这次实验产生了 3.15 兆焦耳的能量,比激光向 BB 弹大小的燃料颗粒输送的 2.05 兆焦耳的能量略有增加。
迄今为止,没有一次实验能有效地将电子反馈到电网中,更不用说抵消整个设施所需的能量了——该设施并非为此而设计。例如,首次实现净正收益的实验仅激光系统就消耗了 300 兆焦耳的能量。但这些实验持续证明了可控核聚变并非只是假设。
国家点火装置(NIF)采用惯性约束的方式实现核聚变反应。在该设施中,聚变燃料被涂上一层金刚石,然后装入一个被称为“空腔”的小金筒内。这个微小的燃料丸被放入一个直径 10 米的球形真空室中,在那里 192 束强大的激光束会汇聚到目标上。
在冲击下,圆柱体被汽化,在此过程中发出 X 射线,对内部的燃料芯块进行轰击。燃料芯块的金刚石涂层吸收了大量能量,从而变成向外膨胀的等离子体,将内部的氘氚燃料压缩到原子核发生聚变的程度,从而释放出能量。
另一种主要的核聚变方法是磁约束,它利用强大的超导磁体将等离子体压缩并限制在一个足够狭小的空间内,以创造核聚变所需的条件。尽管目前还没有磁约束实验取得净正收益的结果,但有几个实验装置正在建造或设计中,人们期望它们能够达到这一里程碑。
包括 Xcimer Energy 和 Focused Energy 在内的几家初创公司正在研究惯性约束。
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