创造核聚变新纪录，向无限清洁能源迈进一大步

希区客/编译

欧洲联合环状反应堆（JET）是位于英国牛津市附近卡勒姆核聚变中心的核聚变反应堆。2024年2月，该项目的科学家和工程师宣布，JET创造了核聚变能源纪录，让清洁、无限的未来能源离我们又近了一步。

对于这个形似巨大甜甜圈的托卡马克装置，科学家仅用0.2毫克燃料就使它创纪录地维持69兆焦耳聚变能长达5秒——约等于能给1.2万个家庭供电长达5秒。

太阳等恒星通过核聚变发光发热，人類则将核聚变视作解决清洁能源问题的“圣杯”。专家花费数十年时间试图掌握这个无比复杂的过程，如果成功，人类就能利用聚变，以极少燃料获得取之不尽的能量，与此同时不产生碳排放。

科学家向托卡马克注入氘和氚——它们被认为是未来商业聚变工厂最有可能使用的氢同位素。

为产生聚变能，项目团队将机器中的温度提高到1.5亿摄氏度，约为太阳核心温度的10倍。这种极端热度迫使氘和氚融合在一起形成氦，此过程会释放出大量热量。

JET的聚变实验已经运行了40多年，上述创纪录的结果来自其最后一次实验。支撑该项目的团队是由300名专家组成的欧洲核聚变研发创新联盟（EUROfusion），其首席执行官安布罗吉奥 · 法索利（Ambrogio Fasoli）表示，最后一次实验及其创下的新纪录令人对于更新的核聚变项目充满希望。法索利也提到了在法国南部建造的世界最大的托卡马克装置国际热核聚变实验反应堆（ITER），以及计划于ITER之后创建的DEMO（指演示发电厂）装置——旨在生产更多能量，就像聚变发电站原型一样。

法索利在一份声明中表示：“我们成功演示了ITER和DEMO等未来聚变机器的运行场景，并得到了新能源纪录的验证，这为聚变能源发展注入了更大信心。”

虽然聚变能将是气候危机的终结者（气候危机主要由人类燃烧化石燃料引起），但这项技术可能仍需要多年方可实现商业化。英国曼彻斯特大学核聚变研究员阿尼卡 · 汗（Aneeqa Khan）表示，等到它被完全开发出来时，再将其用作应对气候变化的主要工具就会为时已晚。

聚变能开发，现在还有许多挑战等待解决。例如，根据阿尼卡 · 汗的说法，项目团队实验时消耗的能量比产生的更多。

“这是一项伟大的科学成果，但我们距离商业核聚变还有很长的路要走。聚变发电站建设还面临许多工程难题和材料挑战。然而，对核聚变的投资正在增加，我们正取得真正的进展。我们需要培训大量具有该领域工作技能的人员，希望这项技术能在21世纪下半叶得到应用。”

就在新纪录公布的同一天，欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局证实，过去12个月内，全球变暖首次突破了1.5摄氏度的阈值。

科学家更关心超过该阈值后的长期变暖问题。这次突破也提醒我们，世界正朝着生物难以适应的气候变化水平前进。根据气候科学的理论，未来十年内，全球温室气体排放量必须减少到现有水平的一半；到2050年，必须实现净零排放，这样才能防止全球变暖加剧至灾难性水平，也意味着我们要快速摆脱煤炭、石油和天然气等化石燃料。

资料来源 CNN