美国首次实现核聚变能源净增益，意义有多大？

作者 :正文注明 2022-12-15 20:43:12 围观 : 次评论

作者：牲产队长
来源公众号：牲产队

在核技术领域，美国一直处于全球领先地位。

如核电站、核动力航母、核潜艇以及核武器等，美国技术均位列世界领先地位。美国是世界上第一个研发出原子弹的国家，也是全球唯一一个在实战中使用过原子弹的国家。

而今，美国又在核聚变技术上，迈出了重要一步。

据美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室公开宣布，美国在可控核聚变技术上取得重大突破，首次实现了核聚变能源净增益。

什么意思呢？就是在可控核聚变实验中，美国科学家实现了生产能量比注入能量更多，产生了能源净余值。搞可控核聚变，不再是单方面的持续性能量亏损了，可以实现能源盈余了。

这不只是美国首次在技术上实现，也是人类首次在技术上实现。这是人类走向可控核聚变，实现新能源可持续发展的重要一步。不过，大家也不必过于兴奋。在人类完全掌握可控核聚变全产业链技术之前，这当下的重要一步也不过是核技术漫漫长河中的一小步。

可控核聚变直接关系到人类和平利用核能的更高阶段，也是人类解决能源短缺问题的重要技术方向。当下，全球所有的核电站都是基于可控核裂变技术而建设。可以说，可控核裂变发电站技术已经相当成熟，掌握第三代可控核裂变发电站的国家已经有法国、美国、俄罗斯、中国、韩国以及日本等六个国家。

而在可控核聚变领域，人类研究还处于实验室水平，成本极高，收益为零，相关研究全靠国家财政支撑，距离商业化应用还有着很远很远的距离。

为了率先掌握可控核聚变技术，美国投资巨大。在这个世界上，最顶尖的炫富从来都不是什么豪车名表，也不是什么别墅豪宅，而是投资顶尖前沿科学实验。这才是真正的烧钱项目，随便一台科学仪器都可能是一个普通人工作一辈子也买不起的神器。

而在可控核聚变技术研发投入上，美国不惜血本。在劳伦斯利弗莫尔国家实验室，为了建设相关实验设施，美国就投入了35亿美元，相当于一艘山东舰。他们用将近200台激光器，组成一个相当于3个足球场那么大的庞大矩阵，用超高能量轰击一个小点，促发核聚变反应。

据业内知情人士称，单次实验成本就高达100万美元。100万美元买个跑车或者买个豪宅，你至少会拥有固定资产。但100万美元用在可核聚变实验上，只能得到一堆不值钱却无价的数据。

在最近一次实验中，美国劳伦斯利弗莫尔实验室使用激光器消耗能量2.1兆焦耳，核聚变产生能量2.5兆焦耳，实现能量净增益1.2。也就是说，投入1单位能量消耗，能带来1.2倍的能量总收益了。它带来的最大意义是，能量产出首次超过了能量消耗。

可是，从市场化角度来看，这仍旧是血亏的生意，距离商业化成功还有着十万八千里。这是在实验室条件下的能量增益1.2，如果要实现商业化，它还要增加储能设备，运输设备，技术人员以及固定投资等。在储能和运输两个环节中，还会产生新的能量损耗，这1.2倍的能量增益分分钟就给损耗掉了。

在实验室里，首次实现能量净增益，不代表首次实现商业化可盈利。距离可控核聚变商业化发电，摆在人类面前的至少还有三道技术障碍：

一是，可控核聚变反应的执行频率过低。当前，实验室单次可控核聚变实验结束后，要等待数小时后，才能开启第二次，设备和仪器还不能支持短时间、多频次、连续性可控核聚变反应。

二是，成本过高，收益过低。3.6兆焦耳等于1千瓦时，也就是我们平常说的1度电。用35亿美元建设的实验设备，单次试验成本100万美元，产生2.5兆焦耳，不到0.7度电。这还没算核能转换电能中的能量损耗，堪称世界上成本最高的电。

按煤电成本4毛/度来计算，100万美元就可以生产出约1750万度电。也就是说，一个可控核聚变发电站起码要做到投入100万美元，生产出1750万度电，才能对煤电形成可替代的成本优势。

这样的天价电只有试验价值，没有任何商业价值。

三是，可控核聚变，人类已经解决了从0到1的过程，但从1到100，到10000，直到彻底规模化，商业化，技术上还无法实现。如果不能上规模，就难以实现商业化。

但可控核聚变技术的发展进度却是惊人的。2014年，美国科学家单次试验才释放14千焦能量。到2022年，美国科学家已经能够释放2.5兆焦的能量，8年时间，放大了近180倍。

我预计，以当前的研发进度，到2050年，人类有可能首次建成基于可控核聚变反应堆的新型核电站。

美国劳伦斯利弗莫尔实验室之所以高调宣传自己的研究成果，主要还是想跟美国国会的老爷们伸手要钱，方便批款。核聚变属于微观领域，而航天属于宏观领域。在宏观宇宙科学方面，马斯克都准备向火星进发了，而微观领域的核聚变技术又岂能甘心落后？

都是美国老百姓的钱，搞航天烧钱，搞核聚变也烧钱。他马斯克可以烧，劳伦斯利弗莫尔实验室为什么不能烧呢？

对中国而言，美国仍旧在尖端基础科学领域处于领先地位。中国的基础科学起步要比美国慢得多，在工程应用学方面取得的成就更为瞩目。

但这些年来，我们也一直在奋力追赶。核裂变技术，中国已经追到第三代核电站，基本和美国并肩。可控核聚变领域，留给中美的时间都还很多，我相信，未来，中国可控核聚变技术也能成为人类福音，为解决世界能源难题添加一道东方之光。

标签首次美国有多大

上一篇：本次中印冲突与美军有关？有个重点不能忽略！下一篇：放心，科索沃打不起来！

陈都灵一袭绿色抹胸长裙站在柳树下宛若自然精灵

近日，陈都灵最新造型美照释出，她身着一袭绿色抹胸长裙，站在柳树下宛若自然精灵，神秘而又清新。...
2025-04-24 09:21:51 都灵站在抹胸
梁朝伟刘嘉玲周润发齐聚为杜琪峰庆生掀起回忆杀

4月22日晚，刘嘉玲于社交账号上发布了与梁朝伟、周润发、张叔平等好友为杜琪峰庆生的合影，画面中众人笑容满面，多年情谊尽显。刘嘉玲周润发同框合影，刘嘉玲微卷的利落短发造型十分吸睛。...
2025-04-24 09:21:44 刘嘉玲梁朝伟杜琪
林心如就黄子佼事件强硬表态：对虐待及影片持有行为零容忍

台媒消息显示，林心如于近期就黄子佼藏匿未成年人性影像一事再度发声。她郑重表明立场，明确表示对虐待未成年人以及持有相关影像的行为绝无妥协余地。...
2025-04-24 09:21:41 强硬影片行为
蒋勤勤复古牛仔秒变港风女神红唇大波浪风情万种

蒋勤勤晒出一组写真，身穿复古牛仔外套秒变上世纪港风女神。...
2025-04-24 09:21:29 红唇风情万种女神
董璇泳池旁喝椰子水好惬意穿优雅礼裙身姿曼妙

近日，董璇在社交平台上晒出一组写真美照，并配文称：“提前在广州感受了夏日赛道。”照片中，她身着一袭优雅礼裙在游泳池旁喝椰子水，面露明媚笑容，十分惬意。...
2025-04-24 09:21:14 椰子泳池曼妙
“疯王”毫无信誉！

原创：申鹏来源公众号：平原公子已获授权转载“关税战”刚打没几天，特朗普又开始扯犊子了。他表示——“对华145%关税确实很高，协议达成后美对华关税将大幅下降，但不会降至零”。美财长贝森特也表示，当前局势本质上是贸易禁运。美国目标并非与中国脱钩，两国可能在两到三年内达成一项全面协议。贝森特还说：“眼下中美关税对峙僵局“难以为继”，并称预计“短时间内”将出现缓和态势后，“先眨眼”的美国总统特朗普再度释放“降温”信号”。特朗普还说出了逆天言论——“我们会对中国很好的，我们会幸福地生活在一起.......”谁TM...
2025-04-24 09:21:05 信誉疯王
形势比人强，特朗普关税战打不下去了！

原创：后沙来源微信公众号：后沙已获转载授权昨天在短短不到6个小时之内，特朗普发动的关税战又变调了。北京时间0时左右，美国财政部长贝森特在摩根大通的闭门会议上，放风称，中美之间的高关税是不可持续的，预计会降温。预计什么，预料到中国的态度？自己信吗？1点左右，白宫发言人莱维特在新闻发布会上也表达了类似的态度。5点左右，特朗普亲自确认，针对中国进口商品的关税税率不会维持在当前水平（145%），“它会大幅下降，但也不会降至零，中国将对最终的关税税率非常满意”。特朗普还说了些肉麻的话，要和中国幸福地生活在一起（v...
2025-04-24 09:21:03 关税不下去了形势
孟佳一头金发短发酷飒帅气造型百变时尚感满满

孟佳晒出一组时尚大片美照，照片中她大胆尝试新造型，一头金发搭配黑色抹胸上衣，酷飒凌冽。...
2025-04-24 09:21:02 金发短发百变
怂是真认怂，事是真没完！

作者：码头整薯条的海鸥来源：码薯学人今天我们来聊聊服软的特朗普。在美国时间4月22号发生了4件事：特朗普公开说开始考虑降低对华关税税率（强调不是0）；特朗普放出消息说中美贸易谈判进展顺利；特朗普表示无意解雇美联储主席鲍威尔，但是还是要求美联储降息；特朗普的财长贝森特在22号摩根大通的闭门投资会上明确表示中美贸易战不能长期持续。这4条消息合在一起，我们可以明确一点，特朗普在释放善意。但是，善意不代表胜利。果然，就在4月23日，美国媒体突然传出消息说中美芬太尼谈判陷入僵局。22号的宣传口径表明特朗普确实在认怂...
2025-04-24 09:21:01 怂是真认怂事是真
特朗普不想打关税战了，想和中国幸福地生活在一起！

原创：一棵青木来源公众号：远方青木已获转载授权特朗普发动的关税战又进入新阶段了，以一种你想都不敢想的方式。4月23日，特朗普公开发言称对中国的145%关税太高了，自己很快会大幅度降低，但不会降低到零。特朗普还说，中国将对最终的关税税率非常满意，但他们必须跟美国达成协议。还有更离谱的，特朗普说：“我认为中国会很高兴，我们会幸福地生活在一起”。没错，真的是这么说的。中文翻译看起来非常肉麻，但原文其实更肉麻，特朗普使用的英文单词原文是“very happily”。不仅要在一起（live together），还...
2025-04-24 09:20:59 关税中国幸福