核聚变技术进展 是突破还是噱头
根据凤凰网报道,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家,首先实现了核聚变反应的净能量增益,也就是产生的能量比注入的能量还要多。【1】
等等!人造太阳真的要实现了吗?
其实并没有,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的NIF(美国国家点火装置)根本不是用来发电的,类似的新闻,他们也不止一次宣布过,主要目的还是为了不让项目取消和圈一些经费。
不信?我们来看一则2013年的报道。【2】
大概的意思就是,在2013年9月份,BBC就已经从该实验室得知,他们实现了核聚变反应的净能量增益,和这一次报道的内容是完全一致的,那事实真的如此吗?
答案是没有,因为仅仅几天后,就有Science就跳出来辟谣了,也就是说BBC报道的是个假新闻。【3】
你以为这就结束了?
答案是没有,类似的报道是每隔一段时间都要来一把,这个周期大概就是NIF(美国国家点火装置)缺钱的时间?
比如:2014年,他们发表了一篇论文,又再一次提了这码事情。【4】
再比如:2021年8月,又来了一次,也是发了论文,找了媒体报道。【5】
反正每次都是数值做一些改动,结果都是取得了重大突破。在过去8年,反复机械报道同一个事情,目的应该是非常明显了,其实都是为了钱,也不算丢人,只是容易忽悠到别人。
相信你一定有一个疑问,这样的事情反复做,难道不怕被人发现吗?
其实吧,由于这个学科门槛高,他们又在定义上做了手脚,所以不容易被吃瓜群众发现。那究竟是咋回事呢?
我们直接先给出答案:报道中说到产生的能量比注入的能量还要多,那么注入的能量是什么能量?如果仔细看过他们的论文或者报道,就会发现这里用到了一个很巧妙的词汇输入激光的能量。
那么问题就来了,这些激光从哪来?其实需要依靠电力,需要多少电力,报道就没有再说了。也就是说,这里所说的输入能量,并不是真实的输入能量,只是被修饰过的。我们举个例子,2021年说到的这个报道,用了近400兆焦耳电产生的1.8兆焦耳激光,输出了1.3兆焦耳能量,净亏损近399兆焦耳,这相当于你花了400多块,只赚了1.3块,你说是赔了,还是赚了?
而这一次呢?
在不考虑损耗的情况下,也用了400多兆焦耳的电力,产生2.1兆焦耳激光,最终输出2.5兆焦耳的能量。报道中所谓的产生的能量比注入的能量还要多,指的就是输出的能量比输入激光的能量多,但根本不提产生2.1兆激光需要400多兆焦耳的电。这就相当于至少要花400多块,才能挣2.5块。
其实,有一些外国专家,对他们这么干,早就看不下去了,这不他们刚宣布这个重大突破,就有人写文章辟谣,堪称光速打脸。【6】
所以,懂了吗?这完全就是通过修饰定义,得到了一个漂亮的数据,距离人造太阳实在是有点太远了,仅从商业发电角度,不能说没有重大突破,只能说是毫无突破可言。
实际上,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的NIF(美国国家点火装置)根本也不是用来发电的项目,更确切的说,它的目的其实主要是:军事用途。
可控核聚变的路线
要搞清楚这个问题,我们就得先搞清楚,什么是可控核聚变?
核聚变指的比较小的原子核聚合成一个较大原子核的过程,在这个过程中,反应前后会有一定的质量亏损,这部分质量会以能量的形式释放出来,能量与质量的关系符合爱因斯坦的质能方程:E=mc^2,其中我们知道c指的是光速,约为3*10^8m/s,所以只要亏损很小的质量,就能释放出巨大的能量。
我们地球上的能量主要来自于太阳,太阳和氢弹依靠的就是核聚变反应,其中太阳每秒会消耗420万吨的自身质量,这些质量都以能量的形式向四周释放,仅有22亿分之一的能量被地球所接收,地球接收的这部分能量中仅有万分之一最终被人类所使用的。所以,如果我们可以使用核聚变反应来提供能量,基本可以彻底解决人类的能源需求。但是,氢弹是一下子全炸了,根本没办法缓慢控制能量输出。
于是,科学家们就开始思考如何实现可控的核聚变。现在基本上有3个路径,一个是重力场约束,一个是惯性约束,还有一个是磁约束。
肯定很多人纳闷,为啥要约束?
这是因为核聚变反应所需要的反应条件非常苛刻,常常达到了上亿度,太阳核心虽然只有1500万度,但这是因为太阳自身引力足够强,在地球上根本没办法做到那么强的引力。当温度达到上亿度时,高温可以把任何容器都给融化掉,根本没有办法制造相应的反应容器。于是,就得想其他的办法来约束。
由于物质达到上亿度时,会形成等离子体,所以可以用磁场来约束。除此之外,惯性约束指的是,利用能量巨大的高能激光照射到靶上,将核聚变燃料压箱内压缩。此时的靶材料,就会形成等离子体,而由于自身惯性,还来不及向四周飞散,就被加热到反应所需要的温度,进而发生聚变反应。
而NIF(美国国家点火装置)用的就是惯性约束,装置十分微小,属于微型核聚变反应装置,并不具备发电的潜力。
这种方式主要的用途其实是模拟核武器爆炸的。这是因为大气层内不再允许做核试验。所以,说这次突破可以实现人造太阳碳中和或者能源革命,完全就是无稽之谈。
参考链接:
【1】https://tech.ifeng.com/c/8LgND4kCi1g
【2】https://www.bbc.com/news/science-environment-24429621
【3】https://www.science.org/content/article/fusion-breakthrough-nif-uh-not-really
【4】https://www.nature.com/articles/nature13008
【5】https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.6.2.20210817a/full/
【6】https://www.theatlantic.com/technology/archive/2022/12/department-of-energy-nuclear-fusion-breakthrough-nif-livermore/672439/#在头条看见彼此##美国#\u0002#科技#\u0002#科学#\u0002
网友看法
1、网友不凡芒果5YY:太专业了,不懂,我只想说,专业的事让专业人去做,咱们这门外汉就别参合了,至于是不是骗经费,让市场决定吧
2、网友伪装者0000:惯性约束只是用来研究核武器的,用来发电是很扯的,如果那样,还真不如某些科普大牛设想的找个很深的水池子,在里面用小放量氢弹引爆
3、网友遥远92677:会不会是战略忽悠?毕竟之前有那么牛B的星球大战计划搞垮了前苏联
4、网友贝关键:美国负面新闻上热榜挺快,怪不得美国快崩溃了
5、网友沸点赢销熊:骗经费,呵呵 似曾常听说
核聚变是清洁能源吗
是的。
因此,通过核聚变产生的能源,不仅是一种无限的能源,还是一种清洁的能源。与核裂变相比,核聚变能够提供更清洁能源。 核聚变“复制”太阳等恒星内发生的反应,利用核聚变发电长久以来就是能源领域的圣杯之一。科学家一直在思考、如果能够在地球上可控地实现核聚变,人类就可以拥有清洁而且源源不断的新能源。
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