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核聚變取得突破！美國稱首次實現核聚變反應凈能量增益

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核聚變取得突破！美國稱首次實現核聚變反應凈能量增益

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核聚變取得突破！美國稱首次實現核聚變反應凈能量增益

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海外科學家首次實現核聚變反應的凈能量增益，人類或朝著無限、零碳能源目標邁出關鍵一步 。
據媒體12月11日報道，位于美國加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學家們已經從一個實驗性核聚變反應堆中實現了凈能量增益 。整個實驗設施耗資35億美元，由近200臺激光器組成，有三個足球場那么大，用高能量轟擊一個小點，以啟動核聚變反應 。報道稱，LLNL的實驗獲得了成功，聚變反應產生了大約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% 。
核聚變取得突破！美國稱首次實現核聚變反應凈能量增益

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（實驗裝置示意圖）
整個實驗數據分析仍在進行中 。報道稱，由于高于預期的能量輸出損壞了一些診斷設備，后續分析變得復雜 。勞倫斯利弗莫爾國家實驗室據將于當地時候12月13日(周二)發布一項重大公告，美國能源部則將在美國太平洋時間周二上午7點(北京時間周二20點)左右進行直播 。
據國際原子能機構的定義，核聚變是模仿太陽的原理，使兩個較輕的原子核結合成一個較重的原子核并釋放出巨大能量的過程 。核聚變產生的能量非常大——是核裂變反應的四倍 。理論上只要有幾克反應物，就有可能產生一太（萬億）焦耳的能量 ， 這大約是發達國家的一個人在60年內所需要的能量 。
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（圖片來源：國際原子能機構）
與化石能源相比，核聚變反應不排放二氧化碳；與目前廣泛應用的核能（核裂變）能相比 ， 它既不會產生核廢料 ， 輻射也極少 。由于其清潔且高能的特性，核聚變技術被視為清潔能源的“圣杯” 。
核聚變實驗成功的關鍵在于凈能量增益，其主要是指核聚變輸出的能量大于輸入的能量 。自20世紀50年代以來，物理學家一直試圖利用為太陽提供動力的核聚變反應，但沒有一個小組能夠從核聚變反應中產生比其消耗更多的能量 。
除美國以外 ， 歐洲也在進行類似實驗 。位于英國牛津的歐洲聯合環狀反應堆于1983年投入使用，是"國際熱核聚變實驗堆"（ITER） 的關鍵先遣設施 。ITER旨在展示聚變能源的科學技術可行性，包括中國、歐盟、印度等國家和地區組織均參與其中 。
由于長開發周期及高資金消耗，核聚變實驗的有效性長期以來飽受爭議 。反對者認為，核聚變技術的開發時間太長了 ， 無法及時扭轉氣候變遷 。相關資金應用于風能、太陽能等可再生能源以及智能傳輸網絡上 。
支持者則認為，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 。因此將永遠需要大型發電設施 。
【核聚變取得突破！美國稱首次實現核聚變反應凈能量增益】如果媒體報道屬實，全人類或朝著無限、零碳能源的目標邁出了關鍵一步 。但外界預計，即便實驗成功，核聚變的商業化應用也需要數十年的時間才能完成 。

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