負責此項實驗的美國國家點火機構

科學家正在對設備進行調試

容器內裝著實驗用的燃料

實驗裝置的內部結構

　　據英國《每日電訊報》報道，美國的科學家目前正在進行一項模擬太陽內部熱核聚變的實驗，該實驗將用一粒不超過針頭大小的核燃料來產生1億攝氏度的高溫和超過地球氣壓數十億倍的高壓。如果實驗取得成功，人類未來將有望擁有取之不盡、用之不竭的新能源。

　　實驗將於明年春季結束

　　這項耗資12億英磅的核聚變實驗將於明年春天結束。美國國家點火機構(NIF)的科學家們將利用激光聚焦於氫燃料之上以產生激光聚變。每束激光持續時間大約為十億分之一秒，濃縮了相當於美國所有發電站1000倍總功率的能量。在核聚變反應室內將因此發生一次劇烈的爆炸，並產生巨大的能量。科學家們實驗的目的就是利用一粒不超過針頭大小的核燃料來產生1億攝氏度的高溫和超過地球氣壓數十億倍的高壓。如果實驗能夠成功，將標誌著具有實際意義的核聚變發電站建設已經邁出了第一步，人類將擁有一個取之不盡、用之不竭的能量來源。隨著礦物燃料儲量的不斷減少，各國政府正在尋找一種清潔的能量來源，核聚變發電站也許可以幫助人類解決能源危機問題。而且，作為核聚變反應的必要燃料，氫是地球上最豐富的資源之一。

　　國家點火機構項目主任埃德-摩西斯介紹說，「我們正在努力製造出與太陽一樣的內部環境。核聚變將成為世界上所有能量的來源，其實也就接近了真正的太陽能量。這確實是一個令人興奮的物理學成果，可以幫助人類解決許多重大的社會、經濟和全球難題。」在國家點火機構內，經過多重透鏡折射、鏡面反射以及放大器放大，一個單獨的紅外線激光將變成一束能量超過家用燈泡功率100億倍的激光柱。為了防止有灰塵、雜物等混入激光柱，裝置內必須首先要做無塵處理。然後，研究人員再將該激光柱轉變為192束單獨的紫外線激光柱，照向目標反應室的聚變艙中心。當激光柱照射到聚變艙內部時，將在數十億分之一秒的時間內產生高能X光射線，壓縮燃料球芯塊直至其外殼發生爆裂。燃料球芯塊外殼爆裂會產生一種同樣大小的反向作用力，向內壓縮燃料，直到引起燃料內部的核聚變，從而產生巨大能量。

　　雖然科學家們也嘗試了其他種核聚變發生技術，但從已完成的實驗效果看，激光技術是目前最有效的手段。如果一切順利的話，國家點火機構將具備每五個小時點燃一次激光並激發一次核聚變的能力。但是，一個穩定的核聚變發電站需要每秒大約十次的核聚變點火。目前，國家點火機構正準備與英國同行們加強合作，共同致力於核聚變發電站的研究和建設。歐洲的「高功率激光能源研究設施」的目標就是建造一個每兩分鐘就可以點燃一次核聚變的激光動力反應堆。國家點火機構將使用192個激光束來觸發微型凍氫顆粒中的核裂變，所有激光束都比目前工作的激光束要強大得多。國家點火機構負責人愛德-莫斯教授說，「我們的目標是實現一種核裂變形式，這樣我們就可以從中取得比投入的能量多得多的能量，這便意味著有可能進行持續不斷的核反應--這種聚變可被用來生成能量流。」

　　有望帶來人類能源革命

　　目前的核電廠和核武器都是採用核裂變的方式來獲得能量。然而，由於這種獲得能量的方式採用的是對人體和環境造成極大破壞的放射性物質，核武器已被國際社會禁用，核裂變電廠也將漸漸退出能源舞台，最終登上能源舞台的就是核聚變，能源革命可能到此為止，以後人類將因為核聚變發電的成功而不再受能源匱乏的困擾。核聚變反應堆又稱為「人造小太陽」，因為太陽和其他恆星本身就是一個巨大的核聚變反應堆，它們內部有大量氫的同位素氘(又叫重氫)和氚(又叫超重氫)。在太陽高溫高壓的環境下，這些氘原子和氚原子不停地撞擊而進行聚變反應，因此產生了照亮整個太陽系的巨大熱量。

　　科學家要想讓氘原子和氚原子在特殊的位置發生碰撞並且發生聚變，需要1億攝氏度以上的極高溫環境。用核聚變原理造出來的氫彈就是靠先爆發一顆核裂變原子彈而產生的高熱，來觸發核聚變起燃器，使氫彈得以爆炸。但是，用原子彈引發核聚變只能引發氫彈爆炸，卻不適用於核聚變發電，因為電廠不需要一次驚人的爆炸，而需要緩緩釋放出來的電能，也就是需要「可控核聚變」。多少年來，可控核聚變反應的夢想一直被許多科學家認為不可能實現。但是，科學家們最近進行的一些實驗表明，處理如此高溫的物質雖然十分困難，但也並非不可能。激光技術的發展，使可控核聚變的「點火」難題有了解決的可能。目前，世界上最大激光輸出功率達100萬億瓦，足以「點燃」核聚變。除激光外，利用超高溫微波加熱法，也可達到「點火」的溫度。

　　在最初的研究中，加熱和容納等離子體所需的能量超過了核聚變反應所產生的能量。也就是說投入大於產出，因此有科學家稱「核聚變反應器是核物理學家的一個價格昂貴的玩具」。由此，1997年美國停止了核聚變反應的研究。然而沒過多久，英國的歐洲聯合實驗室和日本的JT-60核聚變反應器都成功地使核聚變產生的能量大於它消耗的能量。日本研究核聚變反應甚至能達到5.2億度的高溫，每分鐘產生的能量比消耗的能量高出25%。這項研究進展打消了一些國家政府的疑慮，進而重新投入資金研究核聚變反應。