美国能源部“剧透”将宣布“重大科学突破”，离人造“小太阳”又近一步？

美国能源部在当地时间11日率先“剧透”：本周将宣布一项“重大科学突破”。

美媒援引来自知情人士的消息称，加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家们采用“惯性局限融合”程序，在核聚变研究领域取得里程碑进展。

美国能源部和LLNL的发言人目前均表示，“不对详细信息发表评论”，但美国能源部长格林霍姆将于当地时间13日前往LLNL发表相关声明。

据外媒报道，虽然这项科技距离建立“核聚变发电站”可能还有数十年，但它的重要突破性在于首次实现了净能量增益，这是物理学家们从上世纪50年代就开始致力于研究的内容。

比太阳能还省钱的清洁能源？

一直被称为零碳排能源“圣杯”的核聚变反应因为与太阳产生能量的原理相同而被称为“小太阳”。在今年3月，白宫曾宣布，将在未来几十年持续投资加速核聚变的商业发展，因为核聚变预示了“彻底改变能源行业”的可能，而这也将帮助应对气候危机，同时满足美国和世界日益增长的电力需求。

外媒报道，LLNL的核聚变场地有三个足球场大小，里面放置了200个激光器。LLNL的科学家们使用世界上最大规模的激光器轰击了一个微小的氢等离子体颗粒，启动了一种聚变反应，而这个反应“产生了大约2.5兆焦耳的能量，大约是激光2.1兆焦耳能量的120%”。知情人士表示，相关数据仍在分析中。

美媒援引能源专家指出，与太阳能或风能等其他清洁能源选择相比，核聚变使用的资源也更少。它的主要燃料由两种氢同位素组成，即可以在水中找到的氘和可以从锂中提取的氚，而1克氘和氚所产生的能量相当于大约2400加仑石油所产生的能量。

利哈伊大学（Lehigh University）机械工程与力学系教授舒斯特（Eugenio Schuster）表示：“以我们拥有的技术，目前核聚变发电厂发生核事故的可能性几乎为零。”外媒援引其他能源专家的话称，核聚变一直被认为可以为贫困地区提供廉价动力，理论上说，一小杯氢燃料就可以为一栋房子提供数百年所需的电力资源。

“与煤炭不同，你只需要少量的氢，而氢是宇宙中发现的最丰富的东西。”LLNL前首席能源技术专家弗里德曼（Julio Friedmann）表示，“氢存在于水中，因此产生这种能量的物质是无限的，而且是干净的。”

离商业化还有多远？

能源专家表示，加州实验室设施的反应堆是一种基于激光惯性约束的聚变装置，而不是大多数聚变研究中使用的磁约束聚变装置。尽管离商业化还有“一段路程要走”，但专家表示，现在科学家们已经证明了，他们可以输出比投入时更多的能源，这是开发一项新能源的必需步骤。

“从能源的角度来看，科学界一直在追求输出的能量超过输入的能量。”弗里德曼说，“之前的突破都很重要，但这与有朝一日可以生产出大规模的能源是不在一个级别的。”

有专家指出，科学家和专家们现在需要寻找如何从更大规模的核聚变中产生更多的能量。与此同时，他们需要弄清楚如何最终降低核聚变的成本，使其能够在商业上运用。

“目前，我们为所做的每项实验都花费了大量的时间和金钱。”伦敦帝国理工学院惯性聚变研究中心联合主任奇滕登（Jeremy Chittenden）表示，“我们需要大幅降低成本。”

此外，科学家们还需要将聚变产生的能量作为电能输送到电网。专家表示，核聚变能够产出无限量的清洁能源可能还需要数年，甚至数十年的时间。