世界各國(guó)在最近幾年的聚變能研究項(xiàng)目中，最新穎耀眼的當(dāng)屬于勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行的激光慣性聚變能項(xiàng)目。

勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)稱LLNL，是由美國(guó)國(guó)家能源部資助并管理的研究機(jī)構(gòu)，激光慣性聚變能是以轉(zhuǎn)換在國(guó)家點(diǎn)火裝置中正在開(kāi)發(fā)的激光驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變，引入實(shí)際的商業(yè)發(fā)電廠的概念。

在整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初，考慮了兩種方案，分別是純聚變或混合聚變裂變系統(tǒng)，在前者中，聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量被直接利用。后者則是，聚變反應(yīng)釋放出的中子被用于在鈾或其他核燃料的周?chē)采w層中引起裂變反應(yīng)。這種聚變電廠可能會(huì)大大減少發(fā)電部門(mén)的溫室氣體排放，而發(fā)電部門(mén)是全球這些排放的主要來(lái)源之一。

所謂冰凍三尺非一日之寒，成功是需要不斷的經(jīng)驗(yàn)積累的。該項(xiàng)目曾一度因?yàn)榧夹g(shù)難題被擱淺。2010年10月，LLNL的研究人員啟動(dòng)了192束激光束，這些激光束由獨(dú)立的激光單元集中，它們包含從電源到變頻光學(xué)器件的所有內(nèi)容，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)將它們的能量集中成一個(gè)脈沖，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：通過(guò)點(diǎn)燃聚變反應(yīng)產(chǎn)生比激光注入還要多的能量。

從開(kāi)啟項(xiàng)目到如今取得重要進(jìn)展，已經(jīng)過(guò)去了整整十年，放電發(fā)射不低于3000次！就在前不久，研究人員才接近了"燃燒等離子體"的里程碑。

像我們的太陽(yáng)一樣，持續(xù)不斷的聚變反應(yīng)取決于燃燒的等離子體，等離子體是物質(zhì)的四個(gè)基本狀態(tài)之一，由離子和自由電子組成。所以取得這樣的重要進(jìn)展，對(duì)于項(xiàng)目而言幾乎是里程碑式的。

負(fù)責(zé)核聚變項(xiàng)目的馬克·赫爾曼（Mark Herrmann）表示：模擬實(shí)驗(yàn)表明，一旦點(diǎn)火裝置達(dá)到閾值，它將產(chǎn)生有一條更容易點(diǎn)火的途徑。 長(zhǎng)期以來(lái)，核聚變一直被認(rèn)為是一種無(wú)碳能源，它以現(xiàn)成的氫同位素為燃料，不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期存在的放射性物質(zhì)，但這仍然是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。

NIF和其他慣性聚變裝置不同，它更像一個(gè)內(nèi)燃機(jī)，通過(guò)小型燃料芯塊的快速爆炸產(chǎn)生能量。點(diǎn)火試驗(yàn)的前3年里，每一次發(fā)射只產(chǎn)生約1千焦的能量，低于x射線脈沖注入膠囊的21千焦能量，也遠(yuǎn)低于最初激光脈沖的1.8兆焦能量。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，科研人員也曾經(jīng)歷過(guò)點(diǎn)火失敗，這導(dǎo)致他們?cè)黾恿烁嗟脑\斷儀器，并且添加了更多數(shù)量的中子探測(cè)器，這樣的布置有利于從三維角度看見(jiàn)核聚變反應(yīng)發(fā)生的地方。

結(jié)果科研人員的不斷努力完善后，國(guó)家點(diǎn)火裝置在實(shí)驗(yàn)中已多次達(dá)到60千焦的產(chǎn)量，在下一次的實(shí)驗(yàn)中，科研人員將對(duì)激光束線進(jìn)行升級(jí)并嘗試提高激光能量，架設(shè)這192束激光都能被提升的話，點(diǎn)火裝置的最終產(chǎn)量將達(dá)到3兆焦耳。

當(dāng)然，這些升級(jí)需要時(shí)間和資金，項(xiàng)目的出資方美國(guó)國(guó)家核安全局近年來(lái)在國(guó)會(huì)縮減預(yù)算要求下，不止一次考慮將此項(xiàng)目暫停，幸好這一次的成功，重新讓美國(guó)國(guó)家核安全局改變了態(tài)度，該局啟動(dòng)了一項(xiàng)審查計(jì)劃，旨在審查整個(gè)核聚變項(xiàng)目的實(shí)用性，這一計(jì)劃也將徹底決定核聚變項(xiàng)目的去留。