据报道，当地时间周二，美国能源部(DOE)宣布，研究人员在核聚变方面取得了历史性突破，并实现了"净能量增益和。quot首次从一个实验性核聚变反应堆中获得，这让许多人对未来产生更多清洁能源充满希望。
12月5日，美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的国家点火设施(NIF)研究人员取得了这一突破。对于许多人来说，核聚变可能是一个新概念，但科学家们自20世纪40年代以来就一直在研究它。然而，研究人员面临着一个严峻的挑战:如何产生更多的能量(高于消耗的能量)，这几乎是一个不可逾越的挑战，直到今天。
这一次，研究人员向靶输入2.05兆焦耳的能量，最终产生了3.15兆焦耳的聚变能量输出，即产生的能量比输入的能量高出50%以上。这也是研究人员首次在实验中实现有意义的能量增长。
什么是核聚变呢?
核聚变是两种较轻元素结合形成一种较重元素的过程。这与太阳提供能量的方式是一样的，即氢原子的质子在难以置信的高温下在核心发生剧烈碰撞，并融合在一起产生氦原子。
在地球上，核聚变是通过聚变元素氘(重氢)和氚(超重氢)实现的。氘在水中很丰富，尤其是在海洋中。而氚的含量较低，主要存在于我们的大气中，是宇宙辐射的结果。此外，氚也可以在核爆炸中产生，是核反应堆的副产品。
太阳的巨大引力使其能够聚变氢原子，但要在地球上制造聚变，科学家需要施加约1亿摄氏度的极高压力和温度，这比太阳核心温度高10倍。
尽管有不同的方法来尝试产生核聚变，劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员。quot美国国家点火设备公司；quot(NIF)用192束激光聚焦在一个圆柱体的内壁上，这个圆柱体包含一个非常小的"胶囊"含聚变燃料的装置:氘和氚。当激光击中目标时，它们会产生X射线，然后挤压燃料并蒸发掉"胶囊"设备在很短的时间内。产生的冲击波会压碎氢原子，使它们融合并释放能量。
虽然这次产生的能量非常小，大约3兆焦耳(足以为一个灯泡供电)，但它标志着历史性的第一次核聚变能量，因为激光只发出略高于2兆焦耳的能量，即产生的能量，比输入能量高出50%以上。
它与现有核能有什么不同?
谈到核能，很多人可能会想到我们今天拥有的核反应堆。但不同的是，这些反应堆使用"核裂变与核医学。quot。
与裂变相反，聚变迫使原子聚集在一起，而核反应堆(裂变)通过分离重原子来产生能量。
核聚变也能产生清洁能源。与核反应堆不同，这一过程不会产生副产品，如核电站中发现的乏燃料棒。
此外，与裂变不同，核聚变不会引起核熔毁，也不能用来制造核武器。
国际原子能机构(IAEA)也解释说，虽然氢弹确实使用聚变反应，但需要第二枚裂变弹来引爆。
为什么说核聚变很重要?
目前，地球正面临着几个世纪以来燃烧化石燃料造成的气候危机。因此，洪水、干旱和海平面上升等现象将会加剧。我们已经看到了这种情况的发生。地球变得越暖和，这些灾难就会变得越严重。
今天，地球已经变暖了大约1.2摄氏度。根据《巴黎气候协议》2015年设定的目标，到本世纪末要控制在1.5摄氏度以内，以减少气候相关的灾害。因此，科学家和工程师一直在努力开发高性价比的清洁能源。
这就是核聚变的用武之地。它不会产生有害的二氧化碳或甲烷，而且效率很高。根据国际原子能机构(IAEA)的数据，每千克燃料聚变产生的能量是裂变的四倍，是燃烧石油或煤炭的近400万倍。
美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆(Jennifer
Granholm)周二在一份声明中表示:quot这是一个里程碑式的成就，使我们更接近拥有丰富的零碳聚变能源，从而帮助人们解决一些最复杂和紧迫的问题
