我們?cè)诘厍蛏现阅芸吹疥?yáng)光、感受到溫暖，都是源自于發(fā)生在太陽(yáng)核心的核聚變。核聚變指的是當(dāng)原子合并在一起時(shí)，釋放出巨大能量的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程可以在碳排放幾乎為零的情況下，源源不斷地提供綠色能源。但是，想在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)核聚變并非易事，一個(gè)重大的挑戰(zhàn)就是“點(diǎn)火”（即聚變反應(yīng)所產(chǎn)生的能量等于或超過(guò)輸入能量的時(shí)刻）。

   2021年8月8日，美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）進(jìn)行了一項(xiàng)新的實(shí)驗(yàn)。NIF的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)重現(xiàn)了存在于太陽(yáng)核心的極端溫度和壓力，NIF的強(qiáng)大的激光脈沖引發(fā)了燃料丸的核聚變爆炸，產(chǎn)生了1.35兆焦耳（MJ）能量——大約相當(dāng)于一輛時(shí)速160公里的汽車(chē)的動(dòng)能。這一能量達(dá)到觸發(fā)該過(guò)程的激光脈沖能量的70%，意味著接近核聚變“點(diǎn)火”，即反應(yīng)產(chǎn)生的能量足以使反應(yīng)持續(xù)下去，在無(wú)限聚變能源的道路上邁出了一大步。

   NIF的方法被稱為慣性約束聚變，它使用一個(gè)巨大的激光器，在幾個(gè)橄欖球場(chǎng)大小的設(shè)施中產(chǎn)生192束激光束，這些激光束在20納秒內(nèi)以短暫、強(qiáng)大的脈沖（1.9MJ）聚焦于目標(biāo)。研究人員希望將盡可能多的能量注入目標(biāo)容器——一個(gè)裝在橡皮擦大小圓柱體內(nèi)的小球體，里面充滿了氘和氚。

   當(dāng)X射線脈沖在容器中引發(fā)內(nèi)爆，把聚變?nèi)剂献兂梢粋�(gè)溫度高、密度大的小球時(shí)，便觸發(fā)核聚變。理論上，如果這種微小的核聚變爆炸能以每秒10次左右的速度觸發(fā)，那么發(fā)電廠就可以收集能量并發(fā)電。

   早些時(shí)候，NIF團(tuán)隊(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了幾次能量達(dá)100千焦（kJ）的反應(yīng)。NIF最終創(chuàng)造了一個(gè)“燃燒的等離子體”，并向聚變反應(yīng)本身為更多聚變提供熱量這一目標(biāo)邁進(jìn)。而這一次，一次反應(yīng)產(chǎn)生了驚人的1.35MJ能量。

   但研究人員表示，究竟是哪些改進(jìn)產(chǎn)生了最大的影響，仍需要一段時(shí)間才能弄清楚。同時(shí)，這離實(shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電廠的構(gòu)想還有很長(zhǎng)的路要走，畢竟在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行核聚變已經(jīng)非常困難，要經(jīng)濟(jì)地獲得核聚變動(dòng)力就更難了�！�