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白宫吹捧的核聚变“突破”,受到赞扬和一些怀疑

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(纳闻记者钱明宇编译综合报导)

12 月 5 日凌晨 1 点 03 分,实验物理学家 Alex Zylstra 首次发现了它:这是第一次,目标从聚变反应中产生的能量比激光投入其中的能量多——尽管这还没有计算输入能量多得多的能量首先需要为激光器供电。

他在 12 月 13 日与劳伦斯利弗莫尔国家实验室的同事举行的新闻发布会上说:“我做的第一件事就是打电话给一位诊断专家来仔细检查数据。”

Zylstra 正在使用世界上能量最高的激光——劳伦斯利弗莫尔的国家点火装置 (NIF) 进行测试。

他和他的同事们希望通过一种称为惯性约束的方法,用激光轰击氢原子胶囊,直到原子加热成等离子体并结合。

另一种主要的聚变方法是磁约束聚变,它使用托卡马克等设备,通过强大的磁场来容纳等离子体。

NIF 物理学家 Tammy Ma 说:“眼泪流下来了 [her] 当她得知结果时,脸色大变。

“我想强调的是,我们所做的每项实验都建立在该领域 60 年的工作基础之上,以及 NIF 本身十多年的工作基础,”Zylstra 说。

他的团队的最新工作是该设施最近一系列与聚变相关的成就中的最新成果,该设施在国家核安全局的“库存管理”计划下进行聚变研究,作为 2017 年结束的地下核试验的替代方案1990 年代初期。

其中最重要的成就可能发生在 2021 年 8 月,当时 NIF 研究人员首次根据一组标准短暂地实现了点火——即当冷却等离子体的力不足以抵消加热等离子体的力时。 (12 月 5 日的结果也被称为“点火”,因为它标志着科学能量收支平衡。)

“2021 年 8 月的 NIF 结果改变了一切,但这个结果什么也没有改变,”普林斯顿大学等离子体实验室前研究物理学家 Daniel Jassby 在 12 月 13 日接受媒体采访时说。

在 12 月 13 日的新闻发布会上,劳伦斯·利弗莫尔 (Lawerence Livermore) 主任金·布迪 (Kim Budil) 表示,大约 300 兆焦耳的能量推动了整个实验。 据一份新闻稿称,该目标从 2.05 兆焦耳的能量中产生了约 3.15 兆焦耳的能量。

最新的结果和新闻发布会恰逢国会就最后一刻的支出法案进行谈判。 共和党参议员呼吁他们的同事等到他们的政党在 1 月份赢得众议院席位之后再敲定该方案。

贾斯比不排除最新公告的时间与正在进行的支出辩论有关的可能性。

“那可能是——那是标准的政治活动,”他说。

据报道,这一突破还恰逢美国与其拥有核武器的地缘政治对手俄罗斯在乌克兰战争中日益紧张。 劳伦斯·利弗莫尔 (Lawrence Livermore) 的马克·赫尔曼 (Mark Hermann) 指出了 NIF 的聚变研究如何帮助美国增强核威慑能力。

12 月 13 日发表讲话的科学家、官僚和政府官员表示,该结果证明了几十年前研究人员寻求能源收支平衡的做法是正确的。

“他们从未忘记这个目标,”白宫科技政策办公室主任 Arati Prabhakar 说。

然而,关于商业聚变能的合理时间表出现了明显的差异。

劳伦斯·利弗莫尔 (Lawrence Livermore) 的布迪尔 (Budil) 表示,商业化可能会在“可能几十年”内实现,但也许不会用 50 年或 60 年。

“通过共同努力和投资,对基础技术进行数十年的研究可以使我们能够建造一座发电厂,”她说。

相比之下,能源部长詹妮弗·格兰霍姆呼吁总统乔·拜登提出“在 10 年内实现商业聚变反应堆的十年愿景”。

她说最新的结果“表明这是可以做到的。”

当格兰霍姆被记者问及这个差距时,布迪尔插嘴说磁聚变比惯性约束聚变更先进。 然而,她没有说任何一种方法都可以在十年内实际商业化。

“通过真正的投资和真正的关注,这个时间尺度可以更近一些,”她说。

赞美与怀疑

一些聚变内部人士强调了他们认为 NIF 贡献的重要性。

国际热核聚变实验反应堆 (ITER) 的主要国际磁聚变合作组织的一位发言人表示,该结果是“全球聚变研发企业的一剂肾上腺素”。

ITER 发言人 Laban Coblentz 补充说,托卡马克——ITER 工作的核心技术——仍然是“最接近商业部署的技术”。

总部位于华盛顿的核聚变工业协会首席执行官安德鲁·霍兰德表示,这一发现的公布“向世界表明核聚变不是科幻小说:它很快就会成为一种可行的能源。”

他还呼吁对新兴聚变行业进行监管,并补充说 NIF 实验“将进一步激励世界各国政府支持商业聚变能的发展。”

然而,接受媒体采访的其他专家则持更怀疑的态度,尤其是对于聚变能在十年内实现商业化的想法。

“需要半个世纪的时间才能开发出基于 [inertial confinement fusion],包括实用的激光或离子束,”贾斯比在给媒体的电子邮件中说。

在他看来,托卡马克仍然是“高度推测性的”。

“任何预测 2050 年之前商业核聚变的人都比我有更大的想象力,”负责 Nucleation Capital 风险基金的海军核老兵罗德亚当斯在 12 月 13 日给 The Epoch TIMes 的电子邮件中说。

和 Jassby 一样,他提到了他认为最新结果的奇怪时机,这与国会的支出辩论一致。

“怀疑的最后一个来源是公告的巧妙编排。 为什么新闻在广泛宣传的新闻发布会之前就及时“泄露”给多个消息来源制作文章? 他问。

记者兼著名聚变评论家史蒂文·克里维特 (Steven Krivit) 在 12 月 13 日的一封电子邮件中告诉媒体时报,从实用的角度来看,最新的 NIF 数据“无关紧要”,尽管不一定与科学家有关。

他质疑用于声称反应超过盈亏平衡的定义,并指出用于进行实验的激光需要数百兆焦耳的能量。

在给媒体时报的后续消息中,亚当斯说,实验性的净能源生产相当于“产生了数十篇关于突破的文章。”


能源部长詹妮弗格兰霍姆于 2021 年 5 月 11 日在华盛顿白宫向记者介绍情况。(Drew Angerer/Getty Images)能源部长詹妮弗格兰霍姆于 2021 年 5 月 11 日在华盛顿白宫向记者介绍情况。(Drew Angerer/Getty Images)
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