核聚变真的有“莱特兄弟”时刻吗?

这与国家点火设施朝着收支平衡迈出的最新一步形成了对比

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两名穿着白色无尘服、戴着口罩和手套的人站在凸起的平台上检查大型设备。

NIF目标区域操作人员在例行维护期间检查最终光学组件。

Jason Laurea/劳伦斯利弗莫尔国家实验室

如果说核聚变曾经离开过聚光灯,那么它现在肯定又回来了。有最近大的公告小型聚变公司以及被广泛分享的世界能源生产新纪录的消息国家点火装置这一结果的产量为1.3兆焦耳,被媒体称为“一项重大突破”。突破“还有一个”里程碑"并将其比作"莱特兄弟”的时刻。最新的进展,我们被告知,将激光点燃核聚变推向了一个全新的领域。阈值(但也要记住,NIF的研究人员也发现了一个“拐点2014年的核聚变点火,一年之后亚博真人yabo.at宣布NIF为亮的希望“在野外。”

换句话说,对于最新的核聚变新闻,我们很难知道该相信什么。回顾几年前,有一个可怕的相似的新闻周期,之前都有里程碑和进步的承诺。正如一个笑话所说,核聚变永远是40年后的事。

考虑到这一点,我们和查尔斯Seife他是一名科学新闻他是2008年那本书的作者瓶中的太阳《核聚变的奇异历史与一厢情愿的科学

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核聚变的“里程碑”是什么意思?

查尔斯Seife:
里程碑是通往终点的道路上的一个重要点。当人们想到核聚变时,每个人——至少是公众——心中的终极目标是某种反应堆,希望能与电网相连,通过核聚变发电。人们所希望的核聚变能是某种必要的步骤,标志着通往目标的道路上的某种门槛。我认为NIF宣布的一个关键问题是,它根本不是这条道路上的一个里程碑。事实上,很明显,NIF不是一个能源项目,尽管它被吹捧为能源项目。

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对的,它被卖掉了就像核武器试验一样。

Seife:
这是正确的。这取决于你卖给谁。NIF被卖给了公众,并主要卖给了国会,作为迈向核聚变能源的一步。早些时候,他们的说辞是将其转化为可以发电的东西。当很明显NIF不能直接做的时候,他们有各种各样的混合模型,其中NIF基本上被用作中子源来从铀的轰击中获得能量。所以是的,NIF肯定是作为一个能源项目卖给了一些人。任何与公众有关的东西都倾向于停留在能源而不是武器上。然而,对于更精明的人来说,这应该是库存管理。但问题是,如果你仔细观察,即使这样也说不通。它在库存管理方面做了什么? If you look really carefully—and people will admit this, if you push them hard enough—the point of this was to give some sort of project around which you can have weapons designers still work. You're doing the same calculations and equations, same kind of modeling for work, the same coding. So it's exercising the same muscles as designing weapons. Fundamentally, what NIF really is, is a project to keep that resource alive. One can say that that's a reasonable goal on some level, but you really have to dig to get that out. And that makes of course the question of "Does this ignition milestone matter?" more salient, because the threshold of ignition is not that important when it comes to this weapons design issue. It really is a self-licking ice-cream cone. They're creating a threshold, which looks good, but really doesn't have any purpose other than being able to declare that you've reached ignition, because it doesn't move you any closer towards the goal of energy, doesn't move you any closer towards the goal of better stockpile stewardship, and it doesn't move you any closer the goal of retaining people better. It's just great. It's nice that you did it.

一个男人戴着眼镜,穿着西装查尔斯Seife西格丽德埃斯特拉达

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你觉得他们学到了什么吗?这些年来,它们似乎一直在稳步增加能量。

Seife:
我认为他们正在学习一些边缘的东西,我认为,例如——这是机密,所以我不知道关于它的细节——但关于能量平衡有某种神秘。由于某些未知的现象,收益率与预期不同,他们显然已经发现了这一点。奥马尔飓风几年前,他曾以不透明的措辞对此发表过评论。他们也在学习工程学。据我所知,他们能够让激光通过光学的影响比预期的要高。其中一个主要问题是,从一开始,怀疑论者就说,“看,你会破坏你的光学每一个镜头,这是非常昂贵的更换,你在做什么?”所以我推测他们有一些自适应光学器件,这些器件可以让光学器件的寿命持续一段时间。但问题是,它能在其他地方发挥什么作用?公平地说,正如你所知道的,基础物理研究解决一个物理问题往往会在其他地方产生连锁反应。我不想抹杀这一点。但据我所知,这不是基础科学。

“他们正在创造一个门槛,看起来很好,但除了能够宣布你已经达到点火之外,真的没有任何目的。”
何时Seife

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每隔几年在媒体上发布这样的公告有什么价值吗?“我们达到了一个新的里程碑,我们生产了更多的氦。”“现在,我们已经释放了70%的注入能量。”报道新闻对资助未来的研究有价值吗?还是“狼来了”的情景?

Seife:
是的,我倾向于选择后者。如果你仔细想想,我的意思是,特别是NIF,他们把最大的科学失败之一就金钱而言,在现代-走向成功。如果你还记得,几年前,他们宣布了一个巨大的突破,事实上,它在发射大约1%的收益率你对设计的期望。[Acc。来他们的2014自然, 1.9兆焦耳的激光总能量进入,不到20千焦耳的能量输出。在试验。我认为这是骗人的。我认为这是对纳税人的欺诈。有人可能会说,NIF帮助利弗莫尔存活了下来,除非你把这些结果公开,否则就没有理由让这些实验室存活下去。但我不信。我仍然认为科学家有必要对他们所做的事情诚实。如果社会不喜欢他们所做的事情,他们的工作就是说服国会议员公众是错的,或者转向其他不是政府资助的事情。

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我想问一下这和其他核聚变的研究有什么关系。我知道有一个轻信的故事《纽约时报》公平地说,亚博真人yabo.at这也给了小型聚变创业公司一些正面的报道吗- - - - - -艾德。关于一些小型的私人融合项目,这些项目可能正在取得成果。显然,还有[国际热核实验反应堆,]ITER这个项目总是被推迟一年。

Seife:
事实上,最近,ITER一直在按计划进行。这是第一次,它正在慢慢接近完工。但首先,我想到所有的计划,NIF是最不可能产生能量的。忘掉会计技巧吧,他们都这么做。即使你有不亏不赔的激光聚变输出,即使你允许他们能够收集能量,你仍然会损失85%到90%的能量。然后你要制造你的黑体辐射腔你必须制造你的颗粒并注射。所有这些都是充满能量的。一旦你解释了所有这些东西,它就不会发生了。这是不切实际的。

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我一直很困惑,这个方案实际上是如何将能量传递给水的,大概是像燃料棒那样。

Seife:
这是以后要解决的问题。再说一遍,当你谈论里程碑时,那是马拉松接近终点的冲刺。我觉得我们还差得远呢。

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我想很多人都有这样的感觉:核聚变有防止核扩散的潜力,它有清洁能源的潜力,它是那种在真空中,你会希望看到政府大规模投资的东西。但另一方面,它并没有起作用。它不会及时发挥作用,成为一个可再生能源的主要来源。我们在这里做什么?

Seife:
这是一个优先级的问题。就国家实验室而言,你更愿意看到NIF还是更愿意看到下一代CLIC [紧凑线性对撞机或者……像这样的东西,复杂度和成本都是一样的?显然,有武器的东西更容易卖出去。而且有能量的东西也更容易销售。我认为这是利弗莫尔人玩了很长时间的游戏,他们玩得非常非常好。但我认为,可悲的是,这接近于零和游戏。我认为其他领域也受到了影响。

“当你谈论里程碑时,那是一场马拉松的终点冲刺。我认为我们离这个目标还差得远。”
何时Seife

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你为什么认为这是零和博弈?

Seife:
历史上,国际空间站就是一个很好的例子。国际空间站获得资助就在同一天,以一票之差超导超级对撞机)是否决.很多人认为,一方的支持导致了另一方的毁灭。国家实验室,我是说,如果你看布鲁克海文国家实验室杰斐逊国家实验室,一直都是哪个项目会得到资助?(美国[商务英语科学[技术政策办公室将会有一系列的优先级,他们将无法资助他们想要的一切。然后东西就被杀死了。(我在这里应该小心一点,因为NIF不属于科学办公室,如果我没记错的话,或者至少他们的大部分资金不是。)如果NIF从优先级列表中删除,我希望它会去其他地方。但你也知道,事情并不总是这样的。

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关于这些新结果,你认为有什么重要的事情需要引起公众的注意吗?

Seife:
一般来说,我认为你要做的是关注你的目标是什么,无论是短期目标还是长期目标,并确保这些目标不会改变。我认为NIF PR非常善于以微妙的方式改变里程碑。你可以让这些能量比看起来很有利,但实际上并非如此。你必须确保条件不变,总有一个固定的目标。你通过你在做实验之前设定的目标来衡量你的成功。这是很好的科学。


更新:2022年7月22日自然国家点火设施曾试图复制其史无前例的2021年发现,但未能成功——该杂志报道称,这一结果为零,“再次引发了关于NIF未来的争论”。

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