几十年来，科学家们一直致力于开发核聚变 - 被其支持者吹捧为清洁，丰富和安全的能源，最终可能使人类摆脱对推动全球气候危机的化石燃料的依赖。
2008年，技术人员使用服务系统升降机进入目标室内部，在加利福尼亚州利弗莫尔的劳伦斯利弗莫尔国家实验室联邦研究机构的国家点火设施进行检查和维护，这是一种基于激光的惯性约束聚变研究装置。（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
LLNL主任金·巴迪尔（Kim Budil）在美国能源部新闻发布会上宣布在聚变能源方面取得了突破 来源 华盛顿特区
加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员周二宣布，他们首次在聚变反应中产生的能量超过了用于点燃它的能量(净能量增益) - 这是数十年来利用为太阳提供动力的过程的重大突破。
美国能源部表示，加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员取得了这一结果，即所谓的净能量增益。净能量增益一直是一个难以实现的目标，因为聚变发生在如此高的温度和压力下，以至于难以控制。
这一突破将为国防的进步和清洁能源的未来铺平道路，能源部长詹妮弗格兰霍姆和其他官员说。
“点火使我们能够首次复制仅在恒星和太阳中发现的某些条件，”格兰霍姆在华盛顿特区的新闻发布会上说，“这一里程碑使我们向零碳丰富的聚变能源为我们的社会提供动力的可能性迈出了重要一步。
格兰霍姆说，聚变点火是“21世纪最令人印象深刻的科学壮举之一”，并补充说这一突破“将载入史册”。
白宫科学顾问阿拉蒂·普拉巴卡尔（Arati Prabhakar）与格兰霍姆一起出现，称聚变点火是“毅力真正可以实现的一个很好的例子”和“令人难以置信的工程奇迹”。
聚变的支持者希望有一天它可以提供几乎无限的无碳能源，并取代化石燃料和其他传统能源。从聚变中生产为家庭和企业提供动力的能源还需要几十年的时间，但研究人员表示，这一宣布标志着一个重大进步。
来源：Lawrence Livermore National Laboratory
这一成就是由加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家取得的。
核聚变对许多人来说可能是一个新概念，但自1940年代以来，科学家们一直在研究它。然而，他们面临着一个严峻的挑战：如何产生比创造它所需的更多的能量。这似乎是一个无法克服的挑战。
直到今天。
什么是核聚变？
核聚变是两个较轻的元素结合形成较重元素的过程。
这与为我们的太阳提供动力的过程相同，氢原子的质子在核心处以令人难以置信的高温剧烈碰撞，融合在一起产生氦原子。
氘-氚聚变反应
科学家揭示聚变能“突破”
在地球上，核聚变是通过融合氘和氚元素产生的。氘非常丰富，可以在水中找到，但在我们的海洋中含量最高。另一方面，氚的含量较低，主要存在于我们的大气中，这是宇宙辐射的结果。氚也是在核爆炸中制造的，是核反应堆的副产品。
太阳巨大的引力使其能够融合氢原子，但要在地球上产生聚变，科学家需要施加大约1亿摄氏度的极高压力和温度，或比太阳核心热10倍。
LLNL 国家点火设施的目标室 来源：Lawrence Livermore National Laboratory
虽然有不同的方法可以尝试产生核聚变，但加利福尼亚实验室的科学家使用了192个超强激光器都指向一个充满氢气的顶针大小的圆柱体。
为了产生聚变点火，国家点火设施的激光能量在霍尔raum内转换为X射线，然后压缩燃料舱直到它内爆，产生高温，高压等离子体，产生比使用的激光更多的能量。
X射线121322 来源：Lawrence Livermore National Laboratory
虽然产生的能量很小 - 大约三兆焦耳，或足以为灯泡供电 - 但它标志着核聚变能源的历史性第一，因为激光使用刚刚超过两兆焦耳向目标发射。
然而，重要的是要注意，需要300兆焦耳的传统能源 - 通常被称为“来自墙壁”的能量 - 需要生产实验中使用的所有材料，根据核安全和国家核安全管理局国防计划副局长Marv Adams的说法。
它与我们已经使用的核电有何不同？
当大多数人想到核能时，他们可能会想到我们今天的核反应堆。但这些反应堆使用核裂变运行。
裂变与聚变完全相反，聚变迫使原子聚集在一起。相反，核反应堆通过分离重原子来产生能量。
同样，聚变产生清洁能源。与核反应堆不同，该过程不会产生像核电站中发现的废棒那样的副产品。
有了核聚变，也没有像裂变那样发生核熔毁的可能性，核聚变不能用来制造核武器。
国际原子能机构解释说，虽然氢弹确实使用聚变反应，但需要第二枚裂变弹来引爆它。
为什么核聚变很重要？
地球正面临着由几个世纪以来燃烧化石燃料造成的气候危机。结果，洪水、干旱、海平面上升等将增加。我们已经看到这种情况正在发生，地球越变暖，这些灾难就会变得越严重。
地球变暖了大约1.2摄氏度，但如果我们要在本世纪末将其限制在1.5摄氏度，这是2015年巴黎气候协议设定的雄心勃勃的目标，这可能意味着更少的气候相关灾难。因此，科学家和工程师一直在努力开发具有成本效益的清洁能源。
这就是聚变的用武之地。
它不会产生有害的二氧化碳或甲烷排放，并且效率很高。
根据国际原子能机构的数据，“聚变每公斤燃料产生的能量是裂变（用于核电站）的四倍，比燃烧石油或煤炭多近四百万倍。
“这使我们更接近零碳丰富的聚变能源为我们的社会提供动力的可能性，”美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆（Jennifer M. Granholm）在周二的公告中说。
我们什么时候会使用聚变作为能源？
虽然这是历史性的第一次，但这并不意味着我们已经准备好大规模生产能源。
“不仅在科学方面，而且在技术方面都存在非常重大的障碍，”加利福尼亚州利弗莫尔劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任Kim Budil说。
“这是一个点燃的胶囊，一次，要实现商业聚变能源，你必须......每分钟产生许多聚变点火事件，你必须有一个强大的驱动程序系统来实现这一点，“Budil说。
她解释说，虽然这不会像科学家过去估计的那样花费那么长的时间，但至少需要几十年的时间才能开发出足以建造核聚变发电厂的基础技术。
同样重要的是要记住，美国并不是唯一一个致力于核聚变的国家。
在法国，有合作的国际热核实验反应堆，这是一个重达23，000吨，高近30米的大型核聚变反应堆，将在十年内开始运行。
在加拿大，也有私营公司，如总部位于不列颠哥伦比亚省的General Fusion等。在中国、英国和德国也有企业从事核聚变研究。
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