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小型实验室在核聚变技术上取得重大突破

时间：2022-04-09 14:16:40 来源：

核电寄希望于通过核聚变重新成为公用事业领域的重要竞争者，但在获得监管批准之前，核电一直需要大量投资和数年的发展。密集等离子体聚焦（DPF）可以为融合技术的普及和经济可行打开大门。

位于新泽西州米德尔塞克斯的劳伦斯维尔等离子体物理有限公司（LPPFusion）可能很快将引领通过DPF过渡到核聚变的道路。

迄今为止，昂贵的，大规模的实验设施已经成为核聚变项目的标准，这些设施利用超高功率激光器和微波发生器，粒子束，巨型超导磁体系统和其他先进技术。但这是相当昂贵的，并且已经在测试和开发过程中建立了数年。这些聚变项目中最大的项目之一是正在法国南部建造的巨型国际圆环实验堆（ITER）。现在估计费用超过400亿美元。

DPF正在为精简，低成本的聚变未来打开大门，并再次获得更多支持，以利用核能作为一种智能电源。这是在目前的核裂变技术失去支持之后数年。

LPPFusion团队由物理学家埃里克·勒纳（Eric Lerner）领导，他被认为是核聚变领域等离子体技术的全球领先专家之一，该团队在2016年取得了里程碑式的成功，当时该设备的离子温度达到28亿度，是迄今为止所有实验中达到的最高温度至今。结果表明，它的温度比太阳中心高200倍，是法国ITER预计最高温度的15倍以上。

LPPFusion提高了标准，即将创造足以实现净能源发电的条件，这将使总发电量减去电站辅助服务的消耗量。到目前为止，这是在实验室投入的700万美元的小额预算下完成的，并得到了一些专门合作者的支持。勒纳及其团队表示，他们已经提高了DPF技术的性能，并接近创造足以产生净能源的条件-这是获得该技术支持的另一个有说服力的论据。

它的发电机正在使用氢硼代替标准的氘de燃料。氢硼不会产生任何放射性废物，并会无限量供应燃料。它还提供了将聚变能直接转化为电能的可能性。

在2011年日本福岛第一核电站核灾难后，核电失去了支持，而核聚变一直在获得支持，成为开发电力的解决方案。一种说法是，核电厂的运转能力要比可再生能源或煤和天然气等化石燃料高得多。倡导者们提出的另一点是，核聚变提供了一致，稳定的能源，而风和太阳能则面临间歇性的天气条件。

核聚变的倡导者令人印象深刻，例如微软创始人比尔·盖茨和挪威石油天然气公司Equinor。但总体而言，包括风能，水能和太阳能在内的可再生能源是核能的主要竞争者。

美国能源信息署（Energy Information Administration）报告说，2019年，核能占美国电力的20％;其次是可再生能源，占17％。天然气以38％的价格领先，其次是煤炭，为23％。

与使用激光和微波的更昂贵的聚变发电机相比，发电厂的建设可能是DPF的另一个竞争优势。其氢硼聚变电厂将提供较小的机组尺寸，较低的投资成本，较低的燃料成本和较高的安全性。据估计，与现有的常规能源和替代能源技术相比，DPF技术可以将发电成本降低10倍甚至更多。

自1960年代以来，DPF技术就以各种形式存在。它已被世界各地的几所大学和政府实验室用于等离子物理领域的研究。它也被用作X射线和中子的来源。

提倡者希望DPF将成为核聚变的桥梁，以达到从政府法规和金融支持者获得发展所需的支持水平，并成为主要的替代能源发电厂。

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