2022年12月13日，美國能源部（DOE）和能源部國家核安全管理局（NNSA）宣布，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的美國國家點火裝置（NIF）團隊，首次在可控核聚變實驗中實現核聚變反應的“凈能量增益”，即通過核聚變產生的能量比激發聚變所使用的能量更多，這項突破將為美國國防的發展和清潔能源的未來鋪平道路。

   據悉，NIF團隊用192束激光束，向一個微型燃料顆粒輸送了205萬焦耳的激光能量，點燃核聚變燃料，最終產生了315萬焦耳的聚變能量輸出，實現“凈能量增益”，首次證實了慣性核聚變能（IFE）的基本科學原理和可行性。

   但僅僅因為設計出一種能量增益的聚變反應，并不意味著任何有意義的人類發電方式的變化即將到來。有分析稱，美國此次只是在實驗室進行的原理驗證水平上的成功，發出的電量實際上只“相當于燒開10壺水”。而要想真正獲得商用價值，其產出—輸入比還需要提高約100倍。

   勞倫斯利弗莫爾國家實驗室方面也坦承，要實現商業核聚變發電，還需要做“許多事情”，其中就包括“每分鐘產生許多次核聚變點火”，這一過程可能還要花幾十年。NIF目前使用的激光技術“基于20世紀80年代”，下一步需要升級相關設施，簡化流程以提高其可重復性，這樣未來每次可產生“數億焦耳”能量。

   “凈能量增益”聚變反應之所以如此難以捉摸，其原因在很大程度上是因為科學家必須在實驗室中創造極端條件才能使反應發生。通常需要使用巨大的激光器將氫的同位素加熱到數百萬攝氏度的溫度。然后，產生的等離子體被限制在極高的壓力下，導致同位素以足夠的力量聚集在一起，使它們融合成不同的元素。當它們融合成不同的元素時，則以熱量的形式釋放出能量。

   雖然人類距離商用的核聚變還有較遠的距離，但NIF實現“凈能量增益”仍十分重要，這將推動人類進一步接近解鎖核聚變的“無限能源可能”。■