【《华人》传媒编辑王惠豫2022年12月15日】美国能源部（DOE）和能源部属下的国家核安全管理局（NNSA）周二宣布，在劳伦斯-利弗莫尔国家实验室（LLNL）（Lawrence Livermore National Laboratory ）实现了核聚变点火，这是一项酝酿数十年的重大科学突破，将为国防的进步和清洁能源的未来铺平道路。

12月5日，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的一个团队进行了历史上第一个达到这一里程碑的受控核聚变实验，也被称为科学能量平衡，这意味着它从核聚变中产生的能量比用于驱动它的激光能量要多。这一历史性的、首创的成就将为支持国家核安全局的储存管理计划提供前所未有的能力，并将为清洁核聚变能源的前景提供宝贵的经验。

什么是核聚变？

核聚变（Nuclear fusion）是指将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个极轻的核（或粒子）的一种核反应形式。在此过程中，物质并没有守恒，因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子（能量）。两个质量小的原子，比方说两个氘原子，在一定条件下（如超高温和高压），会发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-3，并伴随着巨大的能量释放。这是太阳及其他恒星的能量产生的方式。

核聚变与目前的核技术有何不同？

目前的核能源技术是一种核裂变的反应，在一个大质量原子分裂成两个比较小的原子的过程中释放能量。但是核裂变会产生长周期的放射性废料，有污染环境的风险。

而核聚变是将两个小质量的原子合成一个比较大的原子，其反应过程会释放出比核裂变大得到多的能量，一小杯氢气燃料有可能为一栋房子提供数百年的电力。而且核聚变不会产生有放射性的核废料，是真正意义上的清洁能源。

核聚变的难题

如果要进行核聚变反应，首先就必须提高物质的温度，使原子核和电子分开，这首先需要输入强大的能量来引发核聚变。从上世纪50年代起科学家们已经开始做核聚变的实验，但是引发核聚变所耗的能量大于核聚变所产生的能量，可谓“得不偿失”。

今年12月5日，劳伦斯-利弗莫尔国家实验室（LLNL）进行的核聚变实验突破了“得不偿失”的现状。LLNL建立了世界上最大和最有能量的激光系统NIF。NIF位于加州利弗莫尔的LLNL，有一个体育场那么大，利用强大的激光束创造出像恒星和巨行星的核心以及核武器爆炸时的温度和压力。LLNL的实验通过向目标提供2.05兆焦耳（MJ）的能量而超越了核聚变的门槛，产生了3.15兆焦耳的核聚变能量输出，首次在核聚变中获得净能量增益 – 获得的能量是消耗能量的1.5倍，这是里程碑式的突破。

（劳伦斯利弗莫尔国家实验室的核巨变吧实验点火设施）

尽管大规模开发核聚变发电站仍需数十年时间，但在世界寻求摆脱化石燃料的过程中，这一突破具有重大意义。

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