“人造太阳”发电成功？听听深大专家怎么说→
通过“人造太阳”获得的核聚变能源来最终解决人类面临的能源危机，是国际社会的共同心愿。而此前如何尽可能实现净能量增益，一直是困扰各国科学家的一大命题。近日美国能源部宣布，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）运营的国家点火装置（NIF）实现了“点火”，同时产生的聚变能量超过了启动反应使用的激光能量，首次实现可控核聚变反应的净能量增益。
这是否意味着，人类很快可以实现这一梦想？对此，深圳大学物理与光电工程学院教授林晓东12月18日接受读创/深圳商报记者采访表示，乐观估计至少需要二三十年，才能实现核聚变商业化发电，而核聚变商业化的广泛应用，到进入寻常百姓家，则需要更长时间。
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此次“点火”还达不到发电要求
据了解，核聚变是模仿太阳的原理，使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核，结合期间释放出大量能量 。与化石能源相比，核聚变反应不排放二氧化碳，与目前广泛应用的核能（核裂变）相比，它既不会产生核废料，辐射也极少，因此被称为清洁能源的“圣杯”。
NIF此次成功“点火”，能否破解人类能源难题？中国工程院院士杜祥琬则表示，NIF的目的，不是给人类提供能源解决思路，而是核武器研究。据悉，NIF由美国能源部下属管理核武器的国家核安全局负责运行，它的主要任务是实现能产生高能量的聚变反应，并为美国核武器储备的维护提供指导。杜祥琬认为，LLNL的核聚变增益属于聚变物理范畴，不太可能为人类能源问题提供解决思路。人们真正用于能源的核聚变，是一种非爆炸性的可控的核聚变。
抛开实验目的不说，NIF此次成果实现的净能量增益是否有意义？有报道指出，此次核聚变反应增益（输出除以输入）为1.2。而NIF最近的一次成果出现在2021年，增益约为0.7。对此，林晓东表示，这次实现的增益，在物理上来说是有意义的。
需要注意的是，这并不意味着NIF本身正在发电。根据实验分析，LLNL核聚变反应产生了超3.15MJ的能量，但NIF在此过程中消耗了高达322MJ的能量，大约是3.15MJ的102倍。林晓东教授解释说，就相当于输入能量100瓦，输出能量1瓦，输出能量只占输入能量的1%左右，这还达不到发电要求。再者这是通过激光惯性约束产生的能量，非常不稳定，没有实际意义。
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中国参与“人造太阳”计划
据了解，“人造太阳”的途径目前有两种：一种是磁约束，即用磁场形成一个“磁笼”将它们束缚住，这样的机器叫“托卡马克”（Tokamak），又称环磁机；另一种是惯性约束，即用激光冲击燃料，让燃料急剧压缩，燃料在膨胀爆炸前发生聚变反应。这种方法其实也是氢弹的反应原理，此次成功点火用的是后者。前者事实上是更接近实用的核聚变方案。
目前，世界上已有近百个托卡马克装置，最先进的是国际热核聚变实验堆（ITER）。ITER计划是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一，目的是通过建造反应堆级核聚变装置，验证和平利用核聚变发电的科学和工程技术可行性，从而解决人类未来能源问题。
2020年ITER在法国开启组装，将实现1.5亿℃的高温，目标是能够将50万千瓦的能量输出维持500秒，增益为10。
中国在这个“人造太阳”项目中，扮演中重要角色。在高达180亿欧元的项目总投入中，欧盟作为东道主出资45%，美国、中国、日本、俄罗斯、印度和韩国各出资9%。中国被认为是进步最快、加速度最大的一方。
ITER国际组织将整个工程划分为若干个采购包，中国需要承担总工程量的9%，涉及五大领域的14个采购包。这五大领域分别是超导、电源、包层、诊断和加料系统。中科院合肥等离子所原副所长武松涛，同时是ITER国际组织任托卡马克装置总装总工程师。他表示，中方贡献的超导导体、超导馈线等都是很重要的关键技术，中国完成的这些采购包，国外的反应都不错。
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深圳大学为“人造太阳”“拾柴”
参与ITER项目，也带动了国内核聚变技术的发展。林晓东告诉读创/深圳商报记者，根据有关协议，中国除了为ITER项目贡献实物及资金，国内的聚变发展也必须配套，这使得国内越来越多高校加入其中，如清华大学、中国科技大学，包括深圳大学也参与其中。目前林晓东所在的深圳大学新能源研究中心，承接了相关课题研究工作，并配合中科院合肥等离子所做核聚变反应相关的实验性工作，他本人也承担着相关基础研究工作。“众人拾柴火焰高，我们一起努力推动这个领域的科技进步。”他说。
需要注意的是，无论是哪条技术路线，核聚变商业化广泛应用，将“人造太阳”变成现实，都不是一蹴而就的。林晓东表示，要实现核聚变商业化的广泛应用，还需要科学家们能够大幅降低发电成本，使得电价接近日常水平，这还需要很长的路要走。
值得一提的是，林晓东称，虽然核聚变商业化的道路比较长，但是可控核裂变获取能源却不失为目前解决人类供电的有效途径。相比风电、太阳能存在发电不稳定性的问题，核裂变是可控的较为清洁能源。
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原标题：《“人造太阳”发电成功？听听深大专家怎么说→》
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