綜合多家媒體報道，科學家們近期在核聚變領域取得了突破性的進展，美國能源部計劃於當地時間周二（12月13日）宣佈這一重大里程碑。
美國能源部周日表示，將於本周宣佈一項「重大科學突破」。此前媒體報道稱，一個聯邦實驗室最近在核聚變研究方面觸及重大里程碑。
據悉，位於加州的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的科學家們從一個實驗性聚變反應堆中獲得了「淨能量收益」。這將代表研究人員首次在聚變反應中產生了比在該過程中消耗更多的能量（與為太陽提供動力的類型相同），這可能是追求零碳能源的重要一步。
能源部和LLNL發言人拒絕就詳細信息置評，但表示能源部長格蘭霍姆（Jennifer Granholm）將在周二「宣佈一項重大科學突破」。
LLNL發言人補充說，他們的「分析仍在進行中。」
英國《金融時報》援引三名知情人士報道稱，核聚變反應在過去兩周內產生了120%的淨能量增益。
《華盛頓郵報》隨後報道稱，兩名熟悉這項研究的人士證實了這一進展，一位資深聚變科學家告訴該報：「對我們大多數人來說，這只是時間問題。」
核聚變被一些科學家認為是未來的一種潛在能源，尤其是因為它產生的廢物很少，也不會產生溫室氣體。
來自加州的國會議員劉雲平(Ted Lieu)在推特上寫道：「如果這一核聚變能源突破是真的，它可能是一項世界性變革。」
核聚變不同於目前核電站使用的裂變技術，它是融合兩個原子核而不是分裂一個原子核。
LLNL的聚變設施有三個足球場那麼大，由近200個激光器組成，這些激光器用高能量轟擊一個微小的點，以啟動聚變反應。
除美國單方面進行的研究外，利用核聚變獲得清潔能源的探索已經促成了世界上規模最大、運行時間最長的協作科學實驗之一。據悉，這個耗資數十億美元的核聚變項目ITER位於法國南部，是「國際熱核實驗反應堆」的縮寫，35個國家正在共同努力破解同一個科學謎題，參與國包括美國、俄羅斯、中國、印度、韓國、日本和歐盟國家。
3月份，白宮宣佈計劃，通過對ITER的持續投資以及LLNL設施正在進行的國內項目，在未來幾十年加速聚變的商業發展。白宮在春季表示，核聚變預示着「徹底改變能源行業的可能，幫助應對氣候危機，同時滿足美國和世界日益增長的電力需求。」
白宮指出：「在全球30多家核聚變公司中，三分之二位於美國，而且大多數成立於過去十年。通過與這些公司合作，我們有機會讓這些公司在我們境內發展，並鞏固美國在核聚變方面的技術領先地位。」
參議院能源和自然資源委員會由今年早些時候訪問過ITER設施的民主黨人曼欽（Joe Manchin）擔任主席。該委員會最近舉行了一次聽證會，以審查聯邦政府如何進一步支持聚變能的商業發展。
能源部科學與創新副部長辦公室首席聚變協調員斯科特·許（Scott C. Hsu，音譯）說：「核聚變競賽也是爭奪未來全球領導地位的競賽。雖然核聚變長期以來享有國際合作，並且應該繼續這樣做，但不要搞錯，核聚變現在也是一項國際競爭。現在不採取行動可能會使美國淪為聚變技術的進口國而不是出口國。」
據了解實驗初步結果的三位人士透露，位於美國加州的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）首次在聚變反應中實現了「淨能量增益」，也就是產生的能量比注入的能量還要多。
據國際原子能機構給出的定義，核聚變是模仿太陽的原理，使兩個較輕的原子核結合成一個較重的原子核，結合期間釋放出大量能量。
在激光聚變實驗中，激光加熱由氘和氚離子組成的燃料，形成等離子體，各離子間發生聚變反應。這一反應產生的能量加熱燃料帶來更高溫度，從而創造出更多反應，導致失控過程（熱核燃燒）。
知情人士稱，LLNL通過美國國家點火裝置的實驗獲得了成功，聚變反應產生了大約2.5兆焦耳的能量，大約是激光所消耗的2.1兆焦耳能量的120%。
兩名了解結果的人士表示，高於預期的能量輸出，損壞了一些診斷設備，使得後續分析變得複雜，但科學家們已經廣泛討論了這一突破。一位知情人士強調，數據仍在分析中，還無法確認它是否超過了關鍵門檻。
為何「淨能量增益」具有巨大意義
與化石能源相比，聚變反應不排放二氧化碳；與當前通常意義上的核能——核裂變能相比，它既不會產生核廢料，輻射也極少。自1950年代以來，科學家一直在研究太陽的能量來源，尋求複製和利用聚變反應，但至今沒有團隊能從反應中得到超過實驗所消耗的能量，即投入抵不上產出，無法形成能量的正循環。
如果LLNL能突破這一瓶頸，即實現「淨能量增益」的聚變反應，相當於為全人類提供了一個安全的、綠色的、用之不竭的能源選項。
核聚變專家亞瑟·特瑞爾（Arthur Turrell）博士表示，「如果這一點得到證實，我們將見證一個歷史性的時刻。」
據報道，LLNL將於周二發佈這一重大公告，美國能源部也將於太平洋時間周二07:00左右進行直播。
可以佐證的是，美國能源部長格蘭霍姆（Jennifer Granholm）當地時間周日表示，將在本周宣佈一項「重大科學突破」。
外界預計，周二的公告將會着重強調投資於聚變能源研究具有的積極意義，但其商業應用可能還需要數年時間。科學家們表示，建造一個能產生大規模聚變能源的設備需要用到一些難以大量生產的材料。
此外，聚變反應產生的中子會對設備造成明顯損耗，有可能破壞該設備。據媒體透露，用於上述實驗的專有點火裝置耗資35億美元。
華盛頓郵報報導，美國能源部將在十三日宣佈，美國政府科學家已首度製造出「淨能量增益」的核融合反應，也就是反應產生的能量大於促發該反應的激光能量。這是學界數十年來斥資數十億美元研究核融合的重大里程碑，若能商轉，將提供人類取之不盡、價廉又潔淨的「淨零碳排」電力。
該消息最早由英國金融時報引述三名知情人士報導，美國加州勞倫斯利佛摩國家實驗室（LLNL）運用一種稱為慣性局限融合的過程，過去兩周在一次核融合實驗中達到淨能量增益。這種過程包括藉由當今全球最大的激光，持續照射一個微小的氫電漿球。該核融合反應產生約二．五兆焦耳（MJ）的能源，約激光能量（二．一兆焦耳）的百分之一二○。
這次實驗在LLNL內耗資卅五億美元的「國家點燃設施」（NIF）進行，研究人員正在分析資料數據。NIF去年曾從一次核融合反應製造出一．三七兆焦耳，約當時照射的激光能量之百分之七十，是此前世人最接近淨能量增益的一次。
知情人士說，這次實驗能源產出雖多於預期，卻造成部分判讀設備受損，使分析工作變複雜。英國倫敦帝國學院學者特瑞爾指出，「如果獲證實，我們正見證歷史性時刻」。
美國能源部部長葛蘭何和督導核安的次長赫魯比十三日將親臨LLNL，宣佈這項重大科學突破。
核融合研究旨在循太陽製造能源的方式，複製核反應，該反應能產生大量能源，且沒有半衰期長的核廢料，被喻為零碳排的能源「聖杯」。理論上，一小杯氫燃料就可為一間房子供電長達數百年。
科學家自一九五○年代起就開始研究核融合，不過，即使在實驗室獲得突破，核融合至少還要十年甚至數十年後才可能投入商用。但前述最新技術發展，料將被拜登政府宣傳為美國政府這些年來對此砸大錢的一個成就。
