海外科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)的凈能量增益，人類或朝著無限、零碳能源目標(biāo)邁出關(guān)鍵一步。

據(jù)媒體12月11日?qǐng)?bào)道，位于美國(guó)加州勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的科學(xué)家們已經(jīng)從一個(gè)實(shí)驗(yàn)性核聚變反應(yīng)堆中實(shí)現(xiàn)了凈能量增益。整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)施耗資35億美元，由近200臺(tái)激光器組成，有三個(gè)足球場(chǎng)那么大，用高能量轟擊一個(gè)小點(diǎn)，以啟動(dòng)核聚變反應(yīng)。報(bào)道稱，LLNL的實(shí)驗(yàn)獲得了成功，聚變反應(yīng)產(chǎn)生了大約2.5兆焦耳的能量，大約是激光所消耗的2.1兆焦耳能量的120%。

(相關(guān)資料圖)

（實(shí)驗(yàn)裝置示意圖）

整個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析仍在進(jìn)行中。報(bào)道稱，由于高于預(yù)期的能量輸出損壞了一些診斷設(shè)備，后續(xù)分析變得復(fù)雜。勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室據(jù)將于當(dāng)?shù)貢r(shí)候12月13日(周二)發(fā)布一項(xiàng)重大公告，美國(guó)能源部則將在美國(guó)太平洋時(shí)間周二上午7點(diǎn)(北京時(shí)間周二20點(diǎn))左右進(jìn)行直播。

據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的定義，核聚變是模仿太陽的原理，使兩個(gè)較輕的原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核并釋放出巨大能量的過程。核聚變產(chǎn)生的能量非常大——是核裂變反應(yīng)的四倍。理論上只要有幾克反應(yīng)物，就有可能產(chǎn)生一太（萬億）焦耳的能量，這大約是發(fā)達(dá)國(guó)家的一個(gè)人在60年內(nèi)所需要的能量。

（圖片來源：國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)）

與化石能源相比，核聚變反應(yīng)不排放二氧化碳；與目前廣泛應(yīng)用的核能（核裂變）能相比，它既不會(huì)產(chǎn)生核廢料，輻射也極少。由于其清潔且高能的特性，核聚變技術(shù)被視為清潔能源的“圣杯”。

核聚變實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵在于凈能量增益，其主要是指核聚變輸出的能量大于輸入的能量。自20世紀(jì)50年代以來，物理學(xué)家一直試圖利用為太陽提供動(dòng)力的核聚變反應(yīng)，但沒有一個(gè)小組能夠從核聚變反應(yīng)中產(chǎn)生比其消耗更多的能量。

除美國(guó)以外，歐洲也在進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)。位于英國(guó)牛津的歐洲聯(lián)合環(huán)狀反應(yīng)堆于1983年投入使用，是"國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆"（ITER） 的關(guān)鍵先遣設(shè)施。ITER旨在展示聚變能源的科學(xué)技術(shù)可行性，包括中國(guó)、歐盟、印度等國(guó)家和地區(qū)組織均參與其中。

由于長(zhǎng)開發(fā)周期及高資金消耗，核聚變實(shí)驗(yàn)的有效性長(zhǎng)期以來飽受爭(zhēng)議。反對(duì)者認(rèn)為，核聚變技術(shù)的開發(fā)時(shí)間太長(zhǎng)了，無法及時(shí)扭轉(zhuǎn)氣候變遷。相關(guān)資金應(yīng)用于風(fēng)能、太陽能等可再生能源以及智能傳輸網(wǎng)絡(luò)上。

支持者則認(rèn)為，未來無法通過分散式的可再生能源覆蓋人類的全部能源需求。因此將永遠(yuǎn)需要大型發(fā)電設(shè)施。

如果媒體報(bào)道屬實(shí)，全人類或朝著無限、零碳能源的目標(biāo)邁出了關(guān)鍵一步。但外界預(yù)計(jì)，即便實(shí)驗(yàn)成功，核聚變的商業(yè)化應(yīng)用也需要數(shù)十年的時(shí)間才能完成。

關(guān)鍵詞： 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu) 可再生能源