聚变发电长期以来一直被视为白日梦，但近年来，这项技术似乎越来越接近现实。第二次证明聚变反应产生的能量大于其使用的能量，这是表明聚变时代可能即将到来的另一个重要标志。
通过粉碎原子来发电具有相当大的前景，因为燃料丰富，需求量极小，而且反应产生的长寿命放射性废物很少，而且没有碳排放。问题在于，引发聚变所消耗的能量通常比反应产生的能量多得多，这使得商业聚变工厂目前成为一个遥远的梦想。
去年 12 月，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家首次实现了“聚变点火” ，取得了重大突破。该术语指的是聚变反应，其产生的能量比输入的能量多，并且能够自我维持。
据英国《金融时报》报道，现在国家点火装置的团队已经重复了这一壮举。这次他们产生的能源产量比之前的演示还要高，这表明进展正在加快。
“自 2022 年 12 月在国家点火设施首次演示聚变点火以来，我们继续进行实验来研究这一令人兴奋的新科学体系。在 7 月 30 日进行的实验中，我们在 NIF 重复点火，”该实验室发言人告诉英国《金融时报》。“按照我们的标准做法，我们计划在即将召开的科学会议和同行评审出版物中报告这些结果。”
国家点火设施采用一种称为惯性约束的聚变方法，将 192 束极其强大的激光发射到中间有一个微小燃料颗粒的金罐中。燃料芯块由两种不同的氢同位素组成，即氘和氚。
当激光击中金罐内部时，它们会产生 X 射线，将燃料芯块加热并压缩到极高的水平，从而产生等离子体。这为燃料的氢原子融合在一起并产生氦原子创造了条件，并在此过程中释放出大量能量。整个过程只持续十亿分之一秒，燃料芯块的直径只有一毫米，但这仍然足以产生大量的能量。
在去年的测试中，该设施能够产生 3.15 兆焦耳的能量，比激光束的能量高出大约 50%。这一次，该小组产生了超过 3.5 兆焦耳的能量，标志着在短短几个月内取得了显着的进步。
伦敦帝国理工学院的杰里米·奇滕登（Jeremy Chittenden）告诉《新科学家》杂志，改进的关键在于研究人员对如何控制潜在聚变反应的了解不断加深。通过维持等离子体更长时间，该团队能够从该过程中榨取更多能量。
有很多注意事项。首先，虽然反应产生的能量比激光束更多，但实际上为激光器和设施的其余部分提供动力使用了相当多的能量。为了使聚变反应堆可行，它需要产生比运行工厂所需的总能量多得多的电力。
更重要的是，实验室采用的聚变方法并不是特别适合建造一个正在运行的发电厂。设置这样的单次点火实验需要一整天的时间，因为激光器需要时间冷却，并且研究人员需要手动更换燃料芯块。为了产生大量的能量，你需要每秒运行多次反应。
大多数其他创建聚变反应堆的努力都依赖于一种称为磁约束的方法，其中使用超强磁铁来长时间限制高温等离子体。虽然这些方法都还没有实现聚变点火，但这种方法可能更适合建造商业发电厂。
但即使不太可能为未来的聚变发电厂制定蓝图，NIF 的聚变点火演示及其在能源产量方面的快速进步可能会为该领域提供相当大的鼓励。
