社论:美国实验室核聚变成果意义重大

美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室12月5日进行了历史上首次可控核聚变实验。(法新社)
美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室12月5日进行了历史上首次可控核聚变实验。(法新社)

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美国能源部长格兰霍姆近日宣布,加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室“国家点火设施”的科研人员,成功实现了“核聚变点火”(fusion ignition),达到核聚变(又称核融合)能量增益的实验,即在以强大激光冲击目标后,输入2.05兆焦耳,产生3.15兆焦耳的能量,产出比投入的能量多出50%。简单比喻,这是几十年来在相关实验中第一次做到“收入比支出多”的有“盈余”结果。这在过去近百年的实验中一直无法突破。这一“点火”实验,点燃了人类对真正永续清洁能源的希望,有助于实现目前全世界都在追求的零碳排放目标。

当然,上述数字不足以说明这一能量的“收支情况”,因为事实上启动激光所用的能量还是远超过3.15兆焦耳,但对科学家来说,“盈余”的出现意义重大,也可能意味着方向正确。牛津大学物理学教授格雷戈里形容,实现了点火,“不仅核聚变能量被解锁,而且通向新科学的一道门也打开了”。

科学界几十年前开始了解太阳产生能量的原理之后,就不断追求以人工方式产生能量,几十年来面对各种难关,许多科技先进的国家都有国家级别和民间企业的研究,近些年更有包括谷歌、雪佛龙、高盛等不同领域的企业集团以及比尔盖茨等企业家在这方面投入资金,支持起步公司。今天这一步是极其显著的突破,对于因能源紧缩导致全球通货膨胀,能源被“武器化”的世界,意义尤其重大。

核聚变反应产生的能量,与太阳等恒星产生能量的原理相同,与现有人类使用的核裂变能源则正好相反。核聚变反应堆在理论上可以用普遍存在宇宙的氢作为燃料,包括地球的海水,它也没有像核裂变产生那么多高放射性废料等危险的问题。

对专家来说,这虽是一大步,但对达到建立电网商业化供人类使用的目的,可能还要若干年。实验室主任布迪尔说,核聚变技术上仍有重大障碍必须克服,但不再需要一直以来所说的50年,而是更早。拜登政府更是第一时间表达希望在10年内实现。无论多少年,只要这个被称为“人造太阳”的技术能够稳定发展,规模不断扩大成熟,成功转化成商业电力,今天的年轻世代和未来世代就都能享用,也或许能真正挽救被过度消耗的地球。

核聚变技术对世界的影响是全方面的,从经济、民生、环境到国防,它能对今天仍然没有稳定电力供应的数以亿计穷国人民带来福音,大大改变他们的生活,或许也能解决海平面上升给岛国带来的危机。预料今后会有更多资金投入这领域,包括传统能源企业,也势必要准备转型。

民间资本的注入有助于这领域在技术冲刺上相互追赶,更快突破。就像私人太空飞行领域的民间资本投入,使得商业化和大众化的模式提早许多实现。加州研发核聚变的企业TAE Technologies一年前接受《自然》杂志访问时就表示,乐观的话,这一能源的商业化应用可能在10年内成真。

如果核聚变技术能转化为电力,现有的环保技术包括太阳能、风力等因效益有限,势必受到影响,但如果相关技术也能突破,人类就有多种干净能源相辅相成。值得注意的是会不会影响今后短时间内,投入现有环保领域的国际资金。

沙特阿拉伯前石油部长阿默说过名言:“人类告别石器时代,不是因为石头用完了。而石油时代也会在石油远还未枯竭之前结束。”人类在地球上生存,要发展就必须不断寻找改变生存条件的变通之道,透过合作与知识的提升,不断克服大自然的局限。“人造太阳”的梦想就是充满想象力的目标,但科学实验极度耗费财力物力,虽然不少国家和企业都在做,但长期以来这一领域也有戏言,永远都是“20年后就可以商业化”。如今的突破,以及气候变化的急迫性,化石能源的无以为继,地缘政治的压力,或许能加速核聚变得到更多资金的投入,以及更加紧密的多国合作,在多数人的有生之年看到一个“干净”的世界。

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