国家点燃实验设施。图片来源：Jason Laurea
来源：中国科学报
本报讯（记者倪思洁）北京时间12月13日23时，美国能源部宣布，其下属的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“国家点燃实验设施”（NIF）团队首次在可控核聚变实验中实现核聚变反应的净能量增益，即通过核聚变产生的能量比激发聚变所使用的能量更多。这项突破将为推动清洁能源发展提供宝贵见解，有助于实现零碳经济目标。
美国能源部在一份声明中说，12月5日，NIF团队用192束激光束，向一个微型燃料颗粒输送了2.05兆焦耳的激光能量，点燃核聚变燃料，最终产生了3.15兆焦耳的聚变能量输出，实现净能量增益，首次证实了惯性核聚变能的基本科学原理和可行性。
美国能源部表示，要获得简单、充足的惯性核聚变能，并将能源输送给家庭和企业，仍需要许多先进的科学技术支持。美国能源部目前正在重启一项广泛协同的惯性核聚变能计划，将与私营部门协调合作，推动核聚变商业化的快速发展。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下，氢原子核相互碰撞，聚合成更重的氦原子，并在此过程中释放出大量能量。核聚变能具有燃料来自海水、效率是化石能源千万倍、没有长期核废料、没有碳排放等特点，被视为未来社会的“终极能源”。目前受控核聚变的研究主要分为两大主流方案——惯性约束核聚变、磁约束核聚变。
惯性约束核聚变实验，是将聚变材料制成小靶丸，然后从四面八方均匀射入高能激光束以持续压缩并最终引爆靶丸，形成微型“氢弹”爆炸，产生热能。为了验证惯性约束核聚变实验，2009年NIF建成。
磁约束核聚变，则是通过托卡马克装置产生强大的磁场，把等离子体约束在尽可能小的范围内，对其持续加热并使温度维持在数千万度甚至上亿度，以达到核聚变对温度的要求。国际热核聚变实验堆计划（ITER）和位于我国合肥的“东方超环”（EAST）就是针对磁约束核聚变的研究。
《中国科学报》 (2022-12-15 第1版要闻)
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