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博文
美國能源技術的最新突破是怎么回事？
熱度 11
1997年美國加州《勞倫斯利弗莫爾國家實驗室》屬下的《國家點火裝置》開始興建
點火裝置中的“靶丸”重達28萬磅
已經安裝就位的“靶丸”
工程師正在檢查“靶丸”
高能量激光器，用來打蚊子的大炮？
成排的“激光大炮”？
《國家點火裝置》NIF 示意圖
這究竟是怎么回事？和現在利用“核反應堆”來獲得能源的方法有何不同？由于我這方面的知識十分有限，要讀懂這一新聞，十分費勁。
根據報道，按照我個人的粗淺理解，把這一突破性技術，歸納為以下三點：
（1）人類現有的核能源是通過“核裂變”而實現的，缺點是會產生放射性“核廢物”，和可能發生“融毀”意外。新技術是通過“核聚變”而產生能量，這是一個與“核裂變”相反的過程，同樣會產生能量，好處是不會產生“核廢物”，也不會發生“融毀”意外。
（2）“核聚變”是通過一種特殊的“點火裝置”來實現的。12月5日，在美國加州《勞倫斯利弗莫爾國家實驗室》LLNL屬下的《國家點火裝置》NIF實驗室中，用世界上能量最大的激光“子彈”來沖擊“靶丸”中鉛筆頭大小的燃料顆粒，成功實現了“核聚變”，從而產生了一億攝氏度的高溫，是太陽中心溫度的10倍。
（3）“點火”過程是需要消耗能量的，“點火”消耗兩個單位的能量，卻能釋放3.5個單位的能量，也就是說，產生了1.5個單位的“凈能量”或“增值量”，這正是科學家60年來所一直努力追求的目標。這一過程雖然在12月5日的實驗中僅持續了10億分之1秒，卻足以證明“核聚變”產生“凈能量”是可能的。
然而，這一突破性技術離開實際應用還有很長的路要走，也許幾年，也許幾十年。
值得注意的是，《勞倫斯利弗莫爾國家實驗室》本身就是一個專門研究核武器的實驗室，“核聚變”與“核裂變”一樣，既可以用于發電，也可以用于核武器。
第一個成功的“核裂變”實驗裝置是1938年在柏林被德國科學家奧托·哈恩、莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼所制成。人類首次使用核武器是1945年，首次用核反應堆產生出了電能，是1951年12月20日位于愛達荷州Arco的EBR-I的試驗反應堆，當時的輸出功率為100kW，發出的電僅供應該核反應堆的建筑物，未連接電網。
今天，利用核反應堆的發電能力，美國在容量上位居第一，占全國發電總量的20%。法國的核電占比最高，達70%，如下表所示：
