去年，北加州勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們宣布，國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF) 在100 萬(wàn)億分之一秒內(nèi)釋放了破紀(jì)錄的1.3 兆焦耳能量，當(dāng)時(shí)報(bào)道的編號(hào)為《生活科學(xué)》。在兩篇新的研究論文中，NIF 科學(xué)家表明，這一成就歸功于世界上最強(qiáng)大的激光系統(tǒng)核心的微小腔體和燃料箱的精密工程，核聚變發(fā)生在此處。

研究人員報(bào)告說(shuō)，雖然燃料室只有約一毫米（0.04英寸）寬，而且聚變反應(yīng)只持續(xù)很短的時(shí)間，但其輸出量相當(dāng)于任何特定時(shí)刻照射到地球的所有陽(yáng)光的約10%。研究人員表示，該反應(yīng)會(huì)爆發(fā)出如此多的能量，因?yàn)榫圩冞^(guò)程本身將剩余的燃料加熱成足夠熱的等離子體，足以為進(jìn)一步的聚變反應(yīng)提供燃料。

燃燒等離子體意味著核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量成為等離子體中最重要的加熱源，超過(guò)了啟動(dòng)或跳躍核聚變所需的熱量。 1 月26 日發(fā)表在《自然-物理學(xué)》 中的一項(xiàng)研究描述了如何優(yōu)化NIF 以實(shí)現(xiàn)燃燒等離子體。核聚變是為太陽(yáng)等恒星提供動(dòng)力的過(guò)程。它與核裂變不同，核裂變通過(guò)在地球發(fā)電廠中將重原子核（例如钚）分裂成更小的原子核來(lái)產(chǎn)生能量。當(dāng)原子核“融合”（即連接在一起形成更大的原子核）時(shí)，核聚變會(huì)釋放大量能量。

最簡(jiǎn)單的核聚變類型使用氫氣作為燃料，研究人員希望有一天能夠利用地球海洋中豐富的氫氣將核聚變發(fā)展成為一種相對(duì)“清潔”的能源。由于恒星體積巨大，其強(qiáng)大的引力意味著聚變反應(yīng)會(huì)在非常高的壓力下發(fā)生。但在地球上，這樣的壓力是不可行的，因此聚變反應(yīng)必須在非常高的溫度下發(fā)生。 （根據(jù)蓋-呂薩克定律，在一定體積內(nèi)，隨著氣體溫度的升高，壓力也會(huì)升高，反之亦然）。

不同的實(shí)驗(yàn)者想出了不同的方法來(lái)維持高溫下的聚變反應(yīng)，國(guó)家點(diǎn)火裝置專門使用了一種稱為“慣性約束”的方法。它通過(guò)使用192 個(gè)高功率激光撞擊中心的微小氫氣顆粒來(lái)產(chǎn)生高溫。激光器本身消耗大量能量，每天只能發(fā)射一次。慣性約束方法是為測(cè)試熱核武器而開(kāi)創(chuàng)的，但距離成為可行的動(dòng)力源還有很長(zhǎng)的路要走，它必須每秒蒸發(fā)幾個(gè)燃料顆粒才能獲得足夠的能量。輸出以產(chǎn)生有用的電力。

然而，NIF 最近成功實(shí)現(xiàn)了超高能量輸出，即使只是非常短暫的時(shí)刻。八月份的實(shí)驗(yàn)幾乎從燃料顆粒中產(chǎn)生了與輸入一樣多的能量，研究人員預(yù)計(jì)未來(lái)的實(shí)驗(yàn)會(huì)更加強(qiáng)大。