正能量激光聚变技术正走向商业化

有了无限能源的承诺，Xcimer公司已经从投资者和美国能源部筹集了1亿多美元，用于开发一种高能激光系统，用于实际的聚变发电厂。

75年来，科学家和工程师们一直在追求利用聚变能作为实用能源的梦想。虽然取得了显著的成就，但目标仍然难以实现。然而，为人类提供所有他们可能需要或想要的清洁能源的前景太大了，这是一个无法追求的目标。

核聚变发电的主要竞争者是托卡马克，它使用一个甜甜圈形状的磁场来挤压和加热氢等离子体，使其达到太阳中心许多倍的巨大压力和温度。这些已经实现了核聚变，这是相对容易的 —— 它也可以通过任何氢弹或实验室工作台来完成。棘手的一点是实现核聚变，同时获得比输入更多的能量，这被称为聚变点火。

这是在2022年12月5日由劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）国家点火装置（NIF）首次完成的，该装置使用了托卡马克的替代方案，称为激光驱动惯性聚变。这包括将大量激光聚焦在一个由氘和氚组成的小冷冻颗粒上。这些组合光束的突然爆炸导致颗粒内爆，并引发聚变反应，产生比产生它所需的能量更多的能量。迄今为止，NIF能够产生的聚变能量是点燃燃料的激光能量的2.5倍。

乍一看，这似乎是一个巨大的突破，在很多方面确实如此。不幸的是，LLNL安装主要是为纯研究设计的。它唯一的实际应用是进行核聚变实验，以确保美国核弹头的安全性和可靠性。它并没有被设计成一个实用的核聚变发电厂。

这就是ximer Energy的用武之地。自2022年以来，这家总部位于丹佛的公司一直致力于将激光聚变概念转化为实用的能源。目标是生产一种新的氟化氪激光装置，产生比NIF高10倍的激光能量，效率高10倍，每焦耳成本低30倍以上。

使用20世纪80年代首次为美国战略防御计划（绰号“星球大战计划”）开发的技术，ximer装置将使用产生超过10兆焦耳能量的激光系统。这将集中于更大的氘/氚颗粒，更容易制造和处理，并在点燃时产生更多的能量。

如果不加以利用，产生能量是没有用的，所以聚变室里有熔融的锂盐流过，不仅可以保护墙免受中子的伤害，减少维护，而且可以吸收能量并将其带走发电。

这个想法是，激光将站在164英尺（50米）的距离上，通过两个小孔将光束聚焦到目标颗粒上。该系统被设计为只点燃一小部分燃料，它产生的能量就像火柴点燃纸一样点燃其余的燃料。这样更有效率，更经济。

“核聚变对人类的好处从未如此明显，也从未如此必要，”ximer董事会成员马克·库帕塔（Mark Cupta）说。“ximer已经开发出一种改变游戏规则的惯性核聚变方法，并组建了一个行业内最聪明的团队来执行它。我相信，在ximer的带领下，世界将看到这种变革性的能源最终在商业规模上得到应用。”

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