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留給中國的時間已不多 美國又開闢了新的霸權

人類幾千年歷史最大的技術突破,生產力突破奇點近在眼前,一旦商用,社會將會在未來二十年內發生巨大的變革。

據相關人士透露說,很大概率是位於加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的國家點火裝置已實現核聚變反應,並產生了120%的淨能量增益。

而目前其他國家所折騰的托卡馬克裝置,仿星器什麼的,到現在還沒有比較重大的突破。

那麼美國這次到底是怎麼做到的?它對於未來核聚變領域,又會產生多大的影響?

美國研究

核聚變是個好東西,只需要使兩個較輕的原子核結合成一個較重的原子核,就能釋放出大量能量。

這種方式產生的能量,不僅比核裂變釋放的還要大,相關原材料還容易獲取,而且安全,沒有核廢料的擔憂。

從理論上講,在同等質量下,核聚變可以產生比核裂變高出四倍多的能量。

只需要有幾克這樣的反應物,就能產生一萬億焦耳的能量,這大約是已開發國家的一個人在60年內所需要的能量總和。

由於太陽內部就是核聚變反應,所以想要在地面上實現核聚變,也被人們稱為"人造太陽"。

但是這個「人造太陽」可不是那麼好搭建的,地球上可沒有哪種材料能承受住太陽那種高溫,那怎麼辦?

一種辦法就是利用磁約束,也就是托卡馬克裝置,它是利用磁約束裝置來操控氫的同位素-氘和氚,使之能夠成等離子體,並加熱至1億攝氏度左右,使其相關碰撞,繼而發生聚變,並釋放能量。

目前有好幾個國家都開始弄了,比如歐洲的國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)、中國的東方超環(EAST)、韓國的KSTAR等。

但是由於長開發周期及高資金消耗,很多國家到現在還沒有產生比較大的進展,但中國除外哈。

2021年5月,中科院的「東方超環EAST」實現了可重複的1.2億攝氏度101秒,和1.6億攝氏度20秒的等離子體運行,創造了新的世界紀錄。

同年12月,東方超環實現了1056秒的長脈衝高參數等離子體運行,這是目前世界上托卡馬克裝置實現的最長時間。

另外一種就是利用雷射約束,有代表性的就是國家點火裝置,它用超高能的雷射轟擊微小的核燃料,使其坍縮內爆,模擬太陽內部的環境,實現氫聚變點火。

比如美國這次使用的就是這個,整個實驗設施耗資35億美元,由近200台雷射儀組成,有三個足球場那麼大,這種裝置會產生192束高能雷射,然後同時讓它們一起轟擊一枚直徑僅有2毫米的膠囊,以啟動核聚變反應。

這枚膠囊也是有講究的,內部含有兩種氫的同位素—氘,氚組成的熱核材料,膠囊外側則塗抹著易於激發的塗料。

在很短的時間內,大量雷射會讓外層塗料同內部第二層的氘氚迅速氣化,氣化又會帶來對內部熱核材料產生了難以想像的慣性壓力。

同時這種壓力是十分巨大的,又進一步促使芯部氘氚融合成氦原子並放出大量能量,可以把這種辦法理解為是一種微型核聚變。

相關資料顯示,美國這個國家點火裝置能以脈衝形式提供高達1.9兆焦耳的能量,峰值功率高達500太瓦,該系統每次發射時消耗大約400兆焦的能量。

當然了,核聚變實驗到底是不是成功的?也是要有科學依據的,關鍵在於淨能量增益,也就是核聚變的輸出能量大於輸入能量。

在2021年8月,美國這個裝置曾進行過一次實驗,但最終產生的能量只有輸入能量的70%,實驗算是以失敗告終。

在經過不斷優化後,美國又重新進行實驗,這次獲得了很大的成功,聚變反應產生了大約2.5兆焦耳的能量,大約是雷射所消耗的2.1兆焦耳能量的120%。

這就好比你花5萬元投資了一個項目,現在收益達到了6萬,就有賺頭了。

不過有兩名了解情況的人士表示,能量輸出確實比預期的好,但同時一些檢測設備受到了不同程度的破壞,這會讓後續分析變得複雜,目前科學家們正在努力分析數據。

儘管現在所產生的能量還比較有限,大約相當於9個9伏電池,但是如果考慮到僅有兩毫米大小的反應裝料和不到一秒的反應時間,這算是一個里程碑式的進步。

結尾

要知道雷射核聚變的持續輸出,可比托卡馬克容易多了,雷射核聚變持續發電有點類似於我們汽車發動機的汽缸技術,一次爆炸產生一段時間動力發電,技術是成熟的。

而托克馬克需要穩定約束1億度的等離子體,還需要解決產生大量中子問題,全都是技術瓶頸。

核聚變只要輸出能量大於輸入能量,而且過程可控,就可以像內燃機一樣循環點火對外做功推動發電機發電。

再加上地球上氫氘氚含量豐富,而且核聚變無核輻射污染,可以源源不斷的產出清潔電力,這就是終極能源。

人類幾千年歷史最大的技術突破,生產力突破奇點近在眼前,一旦商用,社會將會在未來二十年內發生巨大的變革。

雖然相關報導並沒有透露具體的信息成果,但是美國在核聚變領域的突破,顯然是取得了重大成績,而這種成就可能已經領先世界了。

現在來看,美國人是不鳴,則已一鳴驚人。

 

 

如果能夠在核聚變領域上取得突破,並且在未來最終能夠掌握核聚變能源的控制,這對於人類未來的能源革命,無異於掌握了一扇新的大門。

哦,不,是掌握了人類未來能源額金字塔

而以美國人的尿性,一旦掌握了新的技術,必然會改變目前的遊戲規則,從而會獲得利益上的最終定價權,最終又會收割全球財富。

過去的晶片壟斷尚且如此,能源更是如此。

毫不誇張的說,美國在石油霸權之後,又開闢了新的能源霸權,想起了星球大戰計劃,此時中東那些狗大戶們正在瑟瑟發抖中。

當然了,美國恐怕此時也非常擔心東方某大國,未來會不會也在能源領域取得突破,到時候自己的話語權就不會那麼強硬了。

看來留給我們的時間不多了,要趕緊加油才行咯!

責任編輯: 李冬琪  來源:52赫茲實驗室 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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