人类史上首次!“人造太阳”实现重大突破!背后有一位华裔女科学家

据温哥华港湾综合报道:12 月 13 日,可控核聚变的里程碑终于到来。史上首次,人类实现了输出能量大于输入能量的可控核聚变。这一过程被称为“点火”(ignition)。人类历史上第一次意义重大的能源进步,是对火的控制和利用。如今,我们再次举起火把,让人造太阳不再是天方夜谭。

核聚变反应与太阳和其他恒星释放能量的原理相同,因此被科学界称为“小太阳”,也被喻为能源领域的“圣杯”(holy grail)。

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加州的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)宣布,首次成功在核聚变反应中实现“净能量增益”(即产生的能量超过了消耗的能量),在可控核聚变的道路上更进一步。

劳伦斯利佛摩国家实验室主任金·布迪尔(Kim Budil)博士表示:“这是一项历史性的成就……在过去60年中,成千上万的人为这项努力做出了贡献,我们需要真正的远见才能走到这里。”

相比较于核电站目前采用的核裂变技术,核聚变产生的能量更高,而且只会产生少量的放射性废料,并不会产生温室气体排放,因此不会导致气候变化。

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这次“点火”成功,让全球物理学界沸腾。这表明新科学的大门正在敞开。

值得关注的是,LLNL实验室的惯性约束核聚变项目(Inertial Fusion Energy Institutional Iniatiative,IFE)的负责人,是一位华裔女性。她的名字叫Tammy Ma(图中最右):

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在发布会上,Tammy对于IFE项目做了详细介绍。她表示,单从可控核聚变的角度来说,几乎没有碳排放,能让人类得到免费的清洁能源,并且由于氢在自然界的丰富储量,全世界的能源危机都能解决

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Tammy Ma说,这个爆炸性事件发生时,她还全然不知情。当时,她正准备登上飞机,去参加部门年会,好为核聚变项目的下一步计划做好准备。

就在此时,她接到了老板的电话,老板告诉她:“我们点火成功了!”(I think we got ignition)

Tammy Ma开心地在原地跳了起来!瞬间喜极而泣!候机区的人们都惊讶地看着她。她想起这么多年的辛苦工作终于有了回报,眼泪根本停不下来。

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Tammy Ma表示,这次LLNL的成功,无疑会给其他公立和私营机构极大的鼓舞,会有更多机构大胆投入更多的资金和研究力量,与LLNL一起攻克更多的科研难关。她也非常期待在接下来的几十年内,共同实现惯性约束聚变的规模化。

她激动地回忆道:激光诱导核聚变的想法,还是LLNL的先锋科学家在60年前想到的。美国的科学家花了60年,终于把这一想法变成了现实。

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Tammy Ma于2005年在加州理工学院获得航空航天工程学士学位;于2008年和2010年分别在加州大学圣地亚哥分校获得硕士和博士学位;毕业后,她来到LLNL从事博士后研究,并于2012年正式入职。入职后,Tammy Ma成就不断。

她是2013年总统科学与工程早期职业奖(PECASE)的获得者;

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2016年,她因在量化ICF内爆中的流体力学不稳定性组合的工作而获得美国物理学会颁发的Thomas H. Stix等离子体研究杰出早期职业贡献奖;

2018年,她获得能源部早期职业研究奖;

2021年,她获得聚变能源协会卓越聚变工程奖。

作为一位等离子体物理学家,Tammy Ma博士是美国物理学会的研究员,也是劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)和光子科学局的高强度激光高能量密度(HED)科学的先进光子技术项目的负责人,并担任LLNL实验室指导研究与开发(LDRD)计划的副主任。

此外,她还是聚变能源科学咨询委员会(FESAC)成员,为与聚变能源和等离子体研究有关的复杂科技问题向美国能源部科学办公室提供建议。

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Tammy Ma 曾经接受采访表示,她的母亲在十几岁时就移民到了加拿大,并且她没有机会上完高中,更不用说大学。但她的父母非常重视教育,与此同时,他们也从未给过她任何压力。

“他们只是希望我们能找到一个喜欢的职业,同时还能过上一个稳定、舒适的生活。”现在,Tammy Ma 和她的哥哥都成为了一名物理学家,并对自己所做的工作充满激情。

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她对年轻的科学家和在校学生说:科学是艰难的,也是具有挑战性的,这就是科学本质。

有些时候,你的成绩可能会不那么理想,你的实验可能会遭遇失败,你甚至想放弃,转到另一个更容易的领域。

但如果你喜欢科学,就一定要坚持下去。

来源:温哥华港湾综合

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