2022年12月13日，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施(NIF)宣布，他們從受控聚變反應(yīng)中提取的能量比他們投入的更多。在我們確切地了解他們所取得的成就之前，我想首先對(duì)聚變做一些介紹。

我們只能通過(guò)增加溫度來(lái)模擬它，所以主要有兩種策略來(lái)將氫的溫度提高到獲得聚變的條件。其中一種是將氫限制在環(huán)形磁場(chǎng)中，然后我們就可以將氫的溫度提得越來(lái)越高，最終達(dá)到聚變的條件。這種反應(yīng)堆稱(chēng)為托卡馬克反應(yīng)堆，最好的例子就是我們的“人造太陽(yáng)”。另一種方法是將大量能量限制在非常小的空間中，這就是美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施所做的。

他們用192個(gè)單獨(dú)的激光轟擊了一個(gè)包含氚和氘的容器。這些激光全部聚焦在一個(gè)非常具體的點(diǎn)上，將容器內(nèi)的燃料加熱到大約1億攝氏度。在此過(guò)程中，他們通過(guò)激光將2.05兆焦耳的能量輸入到燃料中，而他們能夠提取出3.15兆焦耳的能量。這是一項(xiàng)突破，他們首次實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)中提取的能量比輸入的能量多。

此外，它的另一個(gè)缺點(diǎn)是，整個(gè)設(shè)施每天只能產(chǎn)生一個(gè)激光脈沖，然后這整個(gè)東西必須冷卻并重新校準(zhǔn)，然后才能再次啟動(dòng)。所以這個(gè)設(shè)施不會(huì)可持續(xù)的發(fā)電，它只是一個(gè)實(shí)驗(yàn)或一個(gè)測(cè)試。在核聚變發(fā)電站出現(xiàn)之前，他們需要想出一種方法來(lái)不斷發(fā)射這些激光，以便產(chǎn)生持續(xù)的能量。

還有另一個(gè)缺點(diǎn)是，目前他們使用的是這種氚氘燃料，它的價(jià)格非常昂貴，準(zhǔn)備這些燃料小顆粒要花費(fèi)數(shù)萬(wàn)美元。因此理想情況下，我們想要像太陽(yáng)一樣使用純氫聚變，而不是使用這些更昂貴的氫同位素。