Vad är laserfusion? Varför har det väckt en sådan utbredd uppmärksamhet och diskussion? Låt mig ta dig att få en djupare förståelse för laserfusion. Laserfusion är en tröghets inneslutningsfusion (ICF) som drivs av högeffektlasrar. Genom att konvergera extremt energiska laserstrålar till ett mycket litet utrymme på kort tid, når kärnbränslet tändtillståndet för att utlösa en fusionsreaktion och uppnå energinvinst. Dess tändningstillstånd är det högsta temperaturen och det sensitetstillståndet som kan uppnås på jorden.
På grund av dess nästan obegränsade bränsletillförsel, miljövänlighet, hög energitäthet och hög säkerhet betraktas kärnfusion som den "ultimata energin" för att lösa energikrisen och problem med klimatförändringar. När kontrollerad kärnfusion har uppnåtts kommer människor att bryta sig loss helt från energibegränsningar och kan använda kärnfusionsenergi för att ersätta den befintliga kraftproduktionsmodellen i framtiden, känd som den "konstgjorda solen".
Men efter mer än ett halvt sekel av utveckling är kontrollerad kärnfusion fortfarande långt ifrån kommersiell tillämpning. Den framgångsrika tändningen av USA: s NIF har bekräftat genomförbarheten av detta "ultimata energi" -koncept, och en grupp företag som fokuserar på kärnfusionsforskning och kommersialisering har snabbt dykt upp runt om i världen.
År 2024 tillkännagav Longview ett viktigt avtal med Fluor om att gemensamt bygga ett epokframträdande energikontan baserat på samma energin Gain Nuclear Fusion-metod som US National Ignition Facility (NIF) och tillsammans utforma världens första kommersiella laserfusionskraftverk;
Blue Laser Fusion (USA) har åtagit sig att utveckla en innovativ ny laserfusionsteknik och planerar att slutföra den första prototypen 2025. Den förväntas kommersialisera laserkärnfusionsreaktorer omkring 2030, det vill säga att bygga en 1 miljard Watts kraftreaktor i Japan eller USA;
Marvel Fusion (Tyskland): Detta företag utvecklar en laserbaserad kärnfusionsteknik och planerar att starta ett demonstrationssystem 2027 och bygga det första kommersiella fusionskraftverket under det kommande decenniet. Marvel Fusions mål är att bli det första företaget som kommersialiserar laserkärnfusion;
Inför den aktiva layouten och kommersiella åtgärder utomlands har laserkärnfusion nyligen blivit ett hett ämne i Kina. För detta ändamål undersökte redaktören framstegen i Kina och fann att Kina också har gjort tidiga arrangemang inom laserkärnfusion och har gjort vissa framsteg inom infrastrukturkonstruktion, forskningsinstitutioner, projektets framsteg och internationellt samarbete:
Byggandet av ett storskaligt lasertändfusionsforskningscenter i Mianyang, Sichuan förväntas bli världens största anläggning i sitt slag. Dess experimentella stuga är 50% större än den nationella tändningsanläggningen (NIF) i USA, som syftar till att främja kärnfusionsforskning och ren energiutveckling;
Shanghai Institute of Optics and Precision Mechanics of the Chinese Academy of Sciences har deltagit i utvecklingen och experimentet av flera laserfusionsenheter;
Laser Fusion Research Center (Mianyang) från China Academy of Engineering Physics ansvarar för hantering och drift av laserkärnfusionsanläggningen i Mianyang och är engagerad i forskning och tillämpning av laserfusionsteknik;
Shenguang-serien med laserenheter som utvecklats av China Academy of Engineering Physics, såsom Shenguang III, har blivit en viktig experimentell plattform för forskning om fysik för högenergdensitet;
Shenguang-serien med laserenheter som utvecklats av China Academy of Engineering Physics, såsom Shenguang III, har blivit en viktig experimentell plattform för forskning om fysik för högenergdensitet;
Så var är flaskhalsen för kommersialisering av laserkärnfusion? Låt oss först titta på de viktigaste faktorerna som påverkar laserkärnfusion. Laserkärnfusion förlitar sig på snabba pulsreaktioner, och varje gång kräver mycket extern energi. Den nationella tändningsanläggningen (NIF) i USA använder 192 laserstrålar, var och en med en energi på cirka 1,2 MJ och en total energi på cirka 230 MJ. Laserpulsvaraktigheten är några nanosekunder, toppeffekten överstiger 500 TW och strålkvaliteten är mycket hög, med ett m² värde på mindre än 1,1. Kommersiell kraftproduktion kräver hög effekt, hög effektivitet och låga kostnader, vilket ställer höga krav på kraft, strålkvalitet, stabilitet och kostnad för lasern.
För närvarande är företag och forskningsinstitutioner i olika länder engagerade i att utveckla laserkärnfusionskraftproduktionsteknologi, men för att verkligen realisera kommersialiseringen av kärnkraftsmakt behövs fortfarande ansträngningar. Lyckligtvis har Kina formulerat en strategisk plan för laserkärnfusion och mer vetenskapliga forskningsinstitutioner och personal är involverade. Branschens investeringar och kapitalets uppmärksamhet kommer snabbt att främja kommersialiseringsprocessen. Låt oss se fram emot att bevittna denna rena energirevolution tillsammans.
