Какво е лазерно синтез? Защо привлече такова широко внимание и дискусии? Позволете ми да ви отведа, за да разберете по -задълбочено лазерно синтез. Лазерният синтез е инерционно ограничаване на синтез (ICF), задвижван от лазери с висока мощност. Чрез сближаване на изключително енергичните лазерни лъчи в много малко пространство за кратък период от време, ядреното гориво достига състоянието на запалване, за да задейства реакция на синтез и да постигне усилване на енергията. Неговото състояние на запалване е най -високата температура и състояние на материя с висока плътност, които могат да бъдат постигнати на Земята.
Поради почти неограниченото снабдяване с гориво, дружелюбността на околната среда, високата енергийна плътност и високата безопасност, ядреното сливане се счита за "крайната енергия" за решаване на енергийните кризи и проблемите с изменението на климата. След като се постигне контролиран ядрен синтез, хората напълно ще се освободят от енергийните ограничения и могат да използват енергия на ядрено синтез, за да заменят съществуващия модел за производство на електроенергия в бъдеще, известен като „изкуствено слънце“.
Въпреки това, след повече от половин век от развитието, контролираното ядрено синтез все още е далеч от търговското приложение. Успешното запалване на САЩ NIF потвърди осъществимостта на тази концепция за „крайна енергия“ и група компании, фокусирани върху ядрените изследвания и комерсиализация на Fusion, бързо се появиха по целия свят.
През 2024 г. Longview обяви важно споразумение с Fluor за съвместно изграждане на енергийно завод за създаване на епоха въз основа на същия метод на ядрено синтез на енергия като Националното съоръжение за запалване на САЩ (NIF) и съвместно проектира първата в света търговска лазерна електроцентрала;
Blue Laser Fusion (САЩ) се ангажира да разработи иновативна нова технология за лазерно синтез и планира да завърши първия прототип през 2025 г. Очаква се да комерсиализира лазерния ядрен синтез реактори около 2030 г., тоест да се изгради 1 милиард ват захранващ реактор в Япония или Съединените щати;
Marvel Fusion (Германия): Тази компания разработва лазерна технология за ядрено синтез и планира да стартира демонстрационна система през 2027 г. и да изгради първата търговска електроцентрала Fusion през следващото десетилетие. Целта на Marvel Fusion е да стане първата компания, която комерсиализира лазерния ядрен синтез;
Изправен пред активното оформление и търговските действия в чужбина, лазерното ядрено синтез наскоро се превърна в гореща тема в Китай. За тази цел редакторът изследва напредъка в Китай и установи, че Китай също е направил ранни договорености в лазерното ядрено синтез и постигна известен напредък в строителството на инфраструктура, изследователските институции, напредъка на проекта и международното сътрудничество:
Изграждането на мащабен лазерен изследователски център за запалване в Минян, Съчуан се очаква да се превърне в най-голямото съоръжение в света. Експерименталната му кабина е с 50% по -голяма от Националното съоръжение за запалване (NIF) в Съединените щати, като се стреми да насърчи изследванията на ядреното синтез и развитието на чистата енергия;
Институтът по оптика и прецизна механика на Шанхай на Китайската академия на науките участва в разработването и експериментирането на множество устройства за лазерно синтез;
Центърът за изследване на лазерния синтез (Mianyang) на Китайската академия по инженерна физика е отговорен за управлението и експлоатацията на лазерното съоръжение за ядрено синтез в Минян и се ангажира с изследванията и прилагането на технологията за лазерно синтез;
Серията от лазерни устройства Shenguang, разработени от Китайската академия по инженерна физика, като Shenguang III, се превърнаха в важна експериментална платформа за изследване на физиката с висока енергийна плътност;
Серията от лазерни устройства Shenguang, разработени от Китайската академия по инженерна физика, като Shenguang III, се превърнаха в важна експериментална платформа за изследване на физиката с висока енергийна плътност;
И така, къде е препятствието за комерсиализацията на лазерно ядрено синтез? Нека първо да разгледаме ключовите фактори, влияещи върху лазерното ядрено синтез. Лазерният ядрен синтез разчита на бързи импулсни реакции и всеки път изисква много външна енергия. Националното съоръжение за запалване (NIF) в Съединените щати използва 192 лазерни греди, всяка с енергия от около 1,2 MJ и обща енергия от около 230 MJ. Продължителността на лазерния импулс е няколко наносекунди, пиковата мощност надвишава 500 TW, а качеството на лъча е много високо, със стойност на М² под 1,1. Търговското производство на електроенергия изисква висока мощност, висока ефективност и ниска цена, което поставя високи изисквания към мощността, качеството на лъча, стабилността и цената на лазера.
Понастоящем компаниите и изследователските институции в различни страни се ангажират да разработят лазерна технология за производство на електроенергия за ядрено синтез, но наистина да реализират комерсиализацията на ядрената сила на сливането, все още са необходими усилия. За щастие, Китай формулира стратегически план за лазерно ядрено сливане и участват повече научни изследователски институции и служители. Инвестицията на индустрията и вниманието на капитала бързо ще развият процеса на комерсиализация. Нека се радваме да станем свидетели на тази революция в чиста енергия заедно.
