記者 | 戴晶晶

在去年宣布核聚變點火實驗出現重大突破后，美國研究團隊將在2月中旬進行下一次點火實驗。

1月30日，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）媒體部門負責人邁克爾·帕迪拉（Michael Padilla）對界面新聞表示，該實驗室將于2月中旬開展下一次像去年12月進行的核聚變點火實驗，且計劃全年進行多次實驗。

LLNL位于美國加利福尼亞州利弗莫爾，是受到美國政府機構資助的研發中心。

去年12月13日，美國能源部召開新聞發布會宣布，LLNL的科學家在12月5日首次成功在核聚變實驗中實現“凈能量增益（Net Energy Gain）”，即受控核聚變反應產生的能量超過驅動反應發生的激光能量。

邁克爾·帕迪拉告訴界面新聞，他們不會公開宣布接下去實驗的結果。按照慣例，LLNL在與公眾討論科學結果之前，會遵循同行評審的發表流程。由于結果的重大影響和團隊的興奮，他們在去年12月偏離了這一流程，公開宣布了實驗結果。

“但我們不希望這成為常態?！彼f。

激光核聚變點火實驗在LLNL的“國家點火設施（NIF）”中進行。多達192束的巨型激光將能量引導到胡椒粒大小的燃料顆粒，引發內爆并導致氘和氚原子聚變。

去年12月進行的實驗，向目標輸入了2.05兆焦耳的能量，產生了3.15兆焦耳的聚變能量輸出，聚變能量增益因子（Q值）達到1.53。

當Q值突破1時，核聚變產生的能量多于它消耗的能量，意味著達到科學能量收支平衡，即實現了“點火”。

核聚變是一種人造過程，可以復制為太陽提供動力的相同能量。核聚變發生時，兩個輕原子核結合形成一個較重的原子核，并釋放出大量能量。由于高溫高壓下的聚變反應難以精確控制，“凈能量增益”始終是核聚變難以實現的目標。

在實驗室實現“點火”。是論證可控核聚變科學可行性的必要步驟。美國能源部稱，這是幾十年來的重大科學突破，將為美國國防進步和清潔能源的未來鋪平道路。

由于LLNL定義的Q值中并未考慮為激光器供電所需的300兆焦耳能量，此次“聚變點火”距離真正凈能量增益還有一定差距。此外，只有當Q值達到20或更高時，才具有一定經濟性。

LLNL主任基姆·布迪爾（Kim Budil）表示，實現核聚變商業化可能需要數十年，核聚變技術還需克服諸多障礙，包括實現每分鐘完成多次聚變點火，并擁有穩健的驅動程序系統等。

LLNL正通過機器學習等工具不斷改進實驗模型。接下去的實驗是否能進一步提高Q值將十分重要。

核聚變被認為是未來潛在的清潔能源。與目前廣泛應用的核裂變相比，核聚變具有不產生核廢料、輻射少、溫室氣體零排放等優勢，更為清潔而高效。

目前全球正在研究的可控核聚變技術路線，主要包括磁約束和激光慣性約束。實現核聚變發電的兩大難點是實現上億度點火和穩定長時間約束控制。

美國NIF走的是慣性約束路線，即用超大功率激光器產生激光束，射向一個含氘氚的氫球形靶丸上使其崩潰，并產生1億攝氏度左右的高溫，從而觸發氫原子聚變，釋放大量能量。

磁約束需要利用裝置，用磁場來約束聚變物質，目前研究的裝置包括托卡馬克、仿星器、反向場箍縮及磁鏡等。