核聚变取得重大突破，人类或将拥有无限能源

发布时间：2023-03-24 13:59:56 所属栏目：外闻来源：

导读：在现代人类历史的大部分时间里，无论我们内心是否知道我们在这样做，我们的物种一直都在寻求越来越多的能量。包括史前时代的第一次火灾、工业革命期间的全能蒸汽机、此后的更多化石燃料，以及进入现代时代的可再生能

在现代人类历史的大部分时间里，无论我们内心是否知道我们在这样做，我们的物种一直都在寻求越来越多的能量。包括史前时代的第一次火灾、工业革命期间的全能蒸汽机、此后的更多化石燃料，以及进入现代时代的可再生能源。

总的来说，自从工业时代开始，煤、石油和天然气等化石燃料就一直在为我们这个星球的能源支出提供动力，这主要得益于它们的高能量输出和容易获得。但不幸的是，我们现在知道，化石燃料在过去(和今天)的使用已经对环境产生各种严重的有害影响。可替代的、可再生的能源解决方案，如太阳能和风能，当然提供了希望，包括一种可能性，如果它能成功，可以为我们提供与太阳直射水平的电力。

我们的太阳已经勇敢地锚定太阳系很长时间了。它大约在46亿年前形成，是太阳系中最大的天体，质量占其总质量的99.8%，能容纳约100多万个地球。在能源方面，NASA表示，要达到太阳的能量，我们需要每秒爆炸1000亿吨炸药。这是很大的能量，但太阳通过核聚变实现了这一点。核聚变是一个反应过程，在这个反应过程中，通常较轻的原子核被聚集在一起，形成较重的原子核，然后产生能量。它是太阳以及银河系中许多其他恒星的能量来源。在这里，在太阳燃烧的深处，氢原子聚集在一起，无休止地形成氦核。它每时每刻都在太阳上发生，产生无穷无尽的能量。所以，太阳本质上是太空中的一个巨大的热核反应堆。

那么，今天的科学家面临的挑战就是利用我们所知道的一切，重新创造类似恒星的条件，在地球上引发同样的反应。

在太阳内部，核心温度大约是2700万华氏度，引力远比周围的任何东西都大，但在地面上重建，自然是棘手的。有一段时间，这似乎是不可能想象的。人类最早的核聚变反应是在20世纪50年代左右。它们当时被称为托卡马克，里面的氢原子被加热到极高的温度。这些年来，我们已经看到这些元素是如何被提升到比太阳中心更高的温度的，有些反应堆达到了目标的10倍——惊人的2.7亿度——甚至更高。

已经产生了启动反应所需的大约70%的能量。在结束之前，它被带到点火的边缘，比以往任何时候都更接近所谓的“盈亏平衡”标志——在这个标志上，输出的能量大于输入的能量。换句话说，对实验结果的早期研究表明，实验产生的能量输出至少是之前记录的6倍。毫无疑问，NIF团队和其他在该领域工作的人都希望在未来获得更大的效率。但与此同时，这项成就的重要性并没有丧失，其背后的那些人发现自己受到了科学界的赞扬。

现在，随着NIF的成功，我们正进入技术历史上的一个关键时刻。以及违反重要的收支平衡点，最后产生一个聚变反应堆，真正使能量超过消耗，科学家们希望有一天能够将这种反应维持几个月。如果能当我们达到那个阶段，那么在世界各地将核能商业化成为可能。未来看起来也很有希望，因为大部分研究者和工程师认为就算是做最细小的修改都可能产生极为不同的效果。

这意味着这里需要调整，那里需要重新计算，也许我们可以将转化率从70%提高到80%，甚至更多。而且，突然之间，地球上的核聚变将从看似不可能的领域，变成一个更易于管理的前景，甚至可能是不可避免的。如果继续发展下去，在短短几十年的时间里，我们很可能会在世界各地看到核聚变反应堆和核电站。

总的来说，“未知领域”或许是形容它最好的词。我们现在在通过不断改进精确度的人工合成方法在太阳的核心环境上构建。然而我们现在做这些事情是在我们的地球上。我们开始了解恒星最深处的秘密，然后……我们正在研究如何根据自己的需要控制它们。这就是为什么我们正处在一个真正壮观的突破的边缘，有可能永远解决我们所有的能源问题。

（编辑：汽车网）

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