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融合之梦伤了许多人的心,现在是新的希望

图片来源:能源部
卢埃林·金的画
执行制片人兼主持人 白宫媒体有限责任公司

卢埃林·金是“白宫纪事”的创作者、执行制片人和主持人,这是一个每周新闻和公共事务节目,在美国公共广播公司和公共、教育和政府部门在全国播出。

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  • 2022年12月18日
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劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)在核聚变方面取得了突破性进展,人们对此赞不绝口。这并不是廉价、安全、无污染电力的开始。

这是一个科学里程碑,而不是电力里程碑。科学诱人,但它也欺骗。通常情况下,这项任务并不是多年科学研究的目标。

我想提醒全世界,在实验室取得一些成功后,科学曾用环境温度下的超导理论激起了巨大的希望——但这是徒劳的。

核聚变的历史清楚地说明了期望的破灭,复兴,复兴,再破灭。现在,一项惊人的实验室成功带来了一些希望:未来的第一个“增益”实验,这意味着从实验中获得的能量比投入的能量更多。

60多年来,核聚变一直是核研究人员的目标,是隧道尽头的光。在那段时间里,有假先知,失败的尝试,复杂的主张和艰难的跋涉。

这一艰苦的努力已经证明了什么是可能的:在不到一秒的时间内,核聚变实验已经获得了更大的能量。这是一个巨大的成功,但它并不是像一些人所预言的那样是无限的电力。

裂变——使我们的动力反应堆和战舰成为可能——正在分裂原子以释放热量,这些热量通过蒸汽转化为电能。

核聚变是一种欺骗性的核聚变,它寻求的是恒星和太阳发生的事情——将两个原子融合在一起产生热量,在反应堆中,这些热量将被用来产生蒸汽和转动涡轮机,从而产生电力。

几十年来,各国政府和研究人员一直对核聚变的可能性垂涎不已,与其他能源相比,核聚变在全球范围内得到了充足的资金支持。

要想将两个氘原子融合在一起,聚变温度必须达到或高于太阳上的温度。氘,也被称为“重氢”,是氢的同位素。如果你能做到这一点,并使反应持续几个月甚至几年,你就可以设计出一个可以产生蒸汽的反应堆,或者使用其他一些流体来驱动涡轮机。

科学家们使用了两种方法来实现核聚变。一种是惯性聚变,在旧金山附近劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施的突破中使用,它涉及到用集中的能量束撞击一个颗粒:实验室使用了192个超级强大的激光来实现聚变。

上世纪80年代初,我在利弗莫尔度过了一段时间,观看了一个用大型加速器击中目标的实验。据我回忆,有八辆车那么大。向我展示设备的研究科学家说,要继续实验,需要火车头大小的加速器。

另一种实现核聚变的方法是托卡马克(tokamak),这是一个俄语单词,描述的是一种甜甜圈形状的机器,其中等离子体被电过热,整个物体在强大的磁场中结合在一起。这是一个由35个国家组成的国际财团在法国南部Cadarache的国际热核实验反应堆所追求的技术。

这种托卡马克或环形方法是科学界最青睐的一种,它最终会成功地成为发电的热源。狗万体育手机官网

此外,通用原子公司在加州拉霍亚的设施以及美国和世界各地的研究设施已经完成了大量关于核聚变的扎实工作。我多次访问通用原子公司的网站,爬进机器里,对追求核聚变的数学和科学感到惊讶。

早在20世纪70年代,物理学家Keeve“Kip”Siegel相信他可以用简单的、现成的光学激光器实现核聚变。1975年3月,他在国会原子能联合委员会为他的激光聚变研究辩护时死于中风。

《阁楼》杂志的创始人兼出版人鲍勃·古奇奥内(Bob gucione)与华盛顿州前国会议员迈克·麦科马克(Mike McCormack)勾搭上了,他们一起寻求促进核聚变。

两位杰出的科学家斯坦利·庞斯和马丁·弗莱希曼认为他们在所谓的冷聚变上取得了突破。但是这个化学过程并没有成功。

20世纪80年代初,当我在利弗莫尔研究聚变实验时,研究人员向我展示了一种用他的电脑与世界各地其他科学家交流的奇妙新方式。尽管我的导游对新的通信系统充满热情,但我认为这只是一个打了兴奋剂的电传,然后又回到了关于核聚变的问题上。

这是互联网,我错过了一个大故事——一个大故事可以得到的——继续报道核聚变。你知道我为什么生气了吧。

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