《科学》:美国激光聚变装置用于模拟核实验,拜登:重启聚变研究

发布时间:2024-09-16

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美国能源部宣布,其国家点火装置(NIF)已成功实现核聚变反应的能量净增益,这是人类首次在实验室条件下实现这一突破。NIF利用192束激光聚焦在一个含有氢同位素的胶囊上,引发了聚变反应,产生的能量超过了输入的能量。这一成果被视为通向聚变商业发电的重要里程碑。

拜登政府重启聚变研究,背后有着多重战略考量。首先,核聚变被视为实现2050年零排放目标的关键技术,有助于增强美国在应对气候变化方面的全球领导力。其次,俄乌冲突凸显了减少对化石能源依赖的紧迫性,自主可控的核聚变能源体系成为美国能源安全的重要保障。此外,在与中国的科技竞争中,核聚变技术也成为美国保持领先地位的重要领域。

激光聚变装置在模拟核实验方面发挥着重要作用。NIF所在的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室自冷战时期就致力于核武器科技研发。通过激光点火技术,可以在低温可控条件下实现小规模核聚变,为核武器性能论证和数值模拟提供重要数据。这使得美国能够在遵守《全面禁止核试验条约》的同时,维持其核威慑能力。

在核聚变研究领域,中美两国各有优势。美国在激光聚变技术方面领先,而中国则在磁约束聚变领域取得显著进展。中国参与的国际热核聚变实验堆(ITER)项目进展顺利,国内的“人造太阳”EAST装置也不断刷新纪录。两国都在加大投入,争夺核聚变技术的领导权。

激光聚变装置和核聚变研究的突破,将对全球科技格局和国际关系产生深远影响。一方面,它可能带来清洁能源革命,重塑全球能源格局。另一方面,核聚变技术的军民两用特性,也可能加剧大国之间的科技竞争和战略博弈。如何平衡技术创新与国际合作,将是各国面临的重要课题。

拜登政府重启聚变研究,既是应对能源安全和气候变化的务实之举,也是在科技竞争中保持优势的战略考量。激光聚变装置的成功,为人类实现可控核聚变迈出了重要一步,但要真正实现商业应用,仍需克服诸多技术障碍。在这个过程中,国际合作与竞争将交织并存,考验着各国的智慧和远见。