美國(guó)能源部今天凌晨宣布，加州實(shí)驗(yàn)室史上首次成功地使核聚變反應(yīng)堆所生成的能量超過了所消耗的能量。

過去兩周，美國(guó)加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(以下稱LLNL)，在國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）進(jìn)行了一次成功的核聚變實(shí)驗(yàn)，即用世界上最大的激光器轟擊包含氘氚燃料的靶球，首次獲得了凈能量增益。最新數(shù)據(jù)顯示，本次聚變反應(yīng)產(chǎn)生了約3.15兆焦耳的聚變放能，約為2.1兆焦耳激光器驅(qū)動(dòng)能量的150%，從而在追求無限、零碳能源方面取得了突破。

一名技術(shù)人員在美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室國(guó)家點(diǎn)火裝置的前置放大器支持結(jié)構(gòu)內(nèi)。

中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心副總工程師谷渝秋解釋，聚變反應(yīng)過程損耗能量，同時(shí)也產(chǎn)生能量。如果產(chǎn)生的能量超過輸入能量，即有了增量?！癓LNL研究結(jié)果的科學(xué)意義在于，它首次實(shí)現(xiàn)了核聚變點(diǎn)火能量增益大于1。”為此，這一過程有了經(jīng)濟(jì)性，未來就能用來實(shí)現(xiàn)諸如發(fā)電等的多種應(yīng)用。

中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下稱上海光機(jī)所）原所長(zhǎng)朱健強(qiáng)研究員激動(dòng)地盛贊上述研究成果的意義，“偉大夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)”“邁上了劃時(shí)代的臺(tái)階”“非常了不起”“夢(mèng)寐以求”。他對(duì)記者表示，“激光聚變點(diǎn)火能否成功，科學(xué)界一直有爭(zhēng)議?，F(xiàn)在科學(xué)設(shè)想變成了現(xiàn)實(shí)。這大概是人類有科技史以來，最偉大的一個(gè)事業(yè)，因?yàn)槟茉词亲钪匾慕K極需求。”

當(dāng)氘、氚（氫的同位素）等較輕元素的原子核相遇時(shí)，會(huì)聚合成較重的原子核，并釋放出巨大能量，這一過程就是核聚變。核聚變?cè)谔栔械倪\(yùn)作方式是將普通的質(zhì)子(氫原子核)熔合成氦-4，并在此過程中釋放能量。因?yàn)榕c太陽產(chǎn)生能量的原理相同，一直有零碳能源之稱的核聚變反應(yīng)被稱為“人造小太陽”。

自上世紀(jì)50年代以來，科學(xué)家們一直在努力證明聚變反應(yīng)可以釋放出比輸入更多的能量，LLNL最新研究結(jié)果，終于驗(yàn)證了這一設(shè)想。而核聚變過程可控，使研究成果最終能夠用于能源等民用領(lǐng)域。

“核聚變一個(gè)好處是不會(huì)產(chǎn)生放射性廢物，過程是環(huán)保的。而目前在運(yùn)行的核電站是核裂變反應(yīng)，其中用的原料鈾，會(huì)產(chǎn)生放射性廢料，會(huì)損害人類環(huán)境，即便深埋。日本福島發(fā)生核泄漏事件后，日本德國(guó)都停止了核電站運(yùn)行，全球核電站建設(shè)也放緩了?！?/p>

谷渝秋還透露，聚變反應(yīng)原料是氫燃料，氫自然界取之不盡用之不竭，它可以實(shí)現(xiàn)自循環(huán)，而且無碳?！靶√柺侵杆梢宰匝h(huán)，產(chǎn)生無窮無盡的能量。”

一位不愿具名的專家透露，“人造小太陽”應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可以一了百了地解決能源問題，就像能夠隨時(shí)制造“小太陽”一樣。

正因?yàn)楹司圩冇薪K極能源之說，目前全球核大國(guó)都在投入核聚變研究。法國(guó)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模打靶。俄羅斯也在做相關(guān)的驅(qū)動(dòng)器研究，中國(guó)相關(guān)研究幾乎與國(guó)際同步。

許多科學(xué)家認(rèn)為，核聚變商業(yè)落地還需要幾十年時(shí)間。但是，這項(xiàng)技術(shù)的潛力卻很難被忽視。因?yàn)橐恍”瓪淙剂侠碚撋峡梢詾橐蛔孔犹峁装倌甑哪茉础?/p>

谷渝秋認(rèn)為，核聚變應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)距離，這主要取決于激光技術(shù)進(jìn)步程度?！霸頉]問題了。但現(xiàn)在激光打一炮重復(fù)頻率太低，如果能像光纖激光器一樣就可以搞定了，這需要科學(xué)上的突破?！?/p>

朱健強(qiáng)表示，上世紀(jì)八十年代中期，上海光機(jī)所成立，開啟了激光聚變事業(yè)的新紀(jì)元?，F(xiàn)在，激光聚變點(diǎn)火成功了，下一步應(yīng)該是怎么把點(diǎn)火效率做高的問題。“做這個(gè)事情需要勇氣和信心，因?yàn)闆]有先例，也沒有標(biāo)準(zhǔn)模式，大家都是在探索?！?/p>

當(dāng)?shù)貢r(shí)間13日，美國(guó)能源部官員宣布，由美國(guó)政府資助的加州勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL），首次成功在核聚變反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”，即聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量大于促發(fā)該反應(yīng)的鐳射能量。

據(jù)悉，實(shí)驗(yàn)向目標(biāo)輸入了2.05兆焦耳的能量，產(chǎn)生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出，產(chǎn)生的能量比投入的能量多50%以上。

美國(guó)能源部長(zhǎng)詹妮弗·格蘭霍姆在一份聲明中稱，這一突破是一項(xiàng)“里程碑式的成就”。這項(xiàng)成果預(yù)計(jì)將可能幫助人類在實(shí)現(xiàn)零碳排放能源的進(jìn)程中邁出關(guān)鍵一步。

此外，加州勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任表示，如果想將這一成果商業(yè)化，核聚變技術(shù)仍有“重大障礙”需要克服，可能還需要幾十年的努力和投資。