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標(biāo)志著核聚變能源研究步入新階段

　　核物理學(xué)的一項(xiàng)新進(jìn)展使核聚變能源正在“升溫”。2月13日發(fā)表在英國《自然》雜志上的論文稱，美國國家點(diǎn)火裝置的科學(xué)家現(xiàn)已通過實(shí)驗(yàn)證明，核聚變反應(yīng)釋出的能量比燃料（用于引發(fā)核聚變反應(yīng)）吸收的能量多。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著核聚變能源將步入新時(shí)代，研究的下一個(gè)目標(biāo)將會(huì)是實(shí)現(xiàn)“總增益”，即系統(tǒng)產(chǎn)生的能量必須超過進(jìn)入系統(tǒng)的能量。

　　慣性約束核聚變是一種產(chǎn)生核聚變能量的方法，其操作原理是把燃料芯塊的溫度提高，從而引發(fā)內(nèi)爆和燃料壓縮。實(shí)現(xiàn)受控核聚變條件比較苛刻，輸出能量大于輸入能量要求密度和約束時(shí)間的乘積達(dá)到一定要求。

　　而美國勞倫斯?利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室擁有的世界最大激光器??被稱為“人造太陽”的美國國家點(diǎn)火裝置（NIF），其有能力產(chǎn)生類似恒星內(nèi)核的熱與力。盡管設(shè)計(jì)初衷是用來模擬核爆，屬于美國“無爆炸核試驗(yàn)”不可或缺的部分，但該裝置自落成起就讓世人廣泛注意到它更具魅力的一點(diǎn)??實(shí)現(xiàn)核能發(fā)電。人類能于實(shí)驗(yàn)室中獲得“取之不盡用之不竭”核聚變能源，這在以前是想都不敢想的事。

　　相比世界范圍其他類似計(jì)劃，NIF主打的賣點(diǎn)在于其計(jì)劃成為“第一個(gè)突破平衡點(diǎn)”的設(shè)施。這個(gè)突破平衡點(diǎn)，即指產(chǎn)生的能量大于啟動(dòng)它所需要的能量，也是所謂“能量增益”。這是半個(gè)多世紀(jì)以來核聚變工作者夢(mèng)寐以求的目標(biāo)。

　　此次通過國家點(diǎn)火裝置，勞倫斯?利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的奧馬爾?哈瑞肯教授及其科研團(tuán)隊(duì)在慣性約束聚變中成功克服障礙，實(shí)現(xiàn)了“燃料增益”。在實(shí)驗(yàn)中，他們使用192支激光，替一顆燃料芯塊進(jìn)行加熱和壓縮直至核聚變反應(yīng)發(fā)生。研究結(jié)果表明，核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量，大約是以前紀(jì)錄的10倍。

　　但論文作者提醒，這次觀察到的“燃料增益”，是指核聚變能量高于燃料中能量，而不是用于壓縮燃料芯塊的總能量。

　　據(jù)英國BBC網(wǎng)站此前報(bào)道，他們已了解到去年9月下旬該裝置通過核聚變反應(yīng)釋出的能量超過了燃料吸收的能量。這是世界第一臺(tái)能將其得以實(shí)現(xiàn)的裝置，被認(rèn)為是最終目標(biāo)達(dá)成前的一個(gè)重要里程碑。但當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中遇到了一些障礙。

總編輯圈點(diǎn)

　　“能量增益”和“燃料增益”都像是經(jīng)濟(jì)學(xué)名詞，企業(yè)經(jīng)營講究產(chǎn)出大于投入，實(shí)現(xiàn)盈利才能可持續(xù)發(fā)展，而核聚變研究的核心是能量的投入和產(chǎn)出，實(shí)現(xiàn)能量盈利，可控核聚變才能真正成為永久的清潔能源。本試驗(yàn)就像全面虧損的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了個(gè)別部門的盈利，雖離總體扭虧為盈還有幾十年時(shí)間，但的確給我們帶來了信心。當(dāng)然，如同企業(yè)實(shí)現(xiàn)盈利有多種模式一樣，我們除期待NIF的更多好消息，還可對(duì)我國參與的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆報(bào)以期待。