在寻求聚变能的过程中，一个重要的里程碑已经被突破。
聚变反应首次实现了创纪录的 1.3 兆焦耳能量输出，并且首次超过了用于触发聚变反应的燃料吸收的能量。
尽管还有很长的路要走，但这一结果比之前的产量有了显着提高：比几个月前进行的实验高出 8 倍，比 2018 年进行的实验高出 25 倍。这是一项巨大的成就。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火装置的物理学家将提交一篇论文。
“这一结果是惯性约束核聚变研究向前迈出的历史性一步，为探索和推进我们关键的国家安全任务开辟了一个全新的机制。它也证明了这个团队的创新、独创性、承诺和勇气。几十年来该领域的许多研究人员都坚定地追求这一目标，”金·布迪尔说劳伦斯·利弗莫尔国家实验室主任。
“对我来说，它展示了国家实验室最重要的作用之一——我们不懈地致力于解决最大、最重要的科学挑战，并在其他人可能因障碍而望而却步的地方找到解决方案。”
惯性约束聚变涉及创造类似小恒星的东西。它从一个燃料胶囊开始，由氘和氚（氢的较重同位素）组成。这种燃料舱被放置在一个中空的金室中，其大小约为铅笔橡皮擦大小，称为“hohlraum”。
然后，192 束高能激光束射向黑腔，并在那里转化为 X 射线。这些 X 射线使燃料舱内爆，将其加热并压缩到与恒星中心相当的条件 - 温度超过 1 亿摄氏度（1.8 亿华氏度），压力超过 1000 亿个地球大气压 - 使燃料转动胶囊变成一小团血浆。
而且，正如氢在主序星中心融合成较重元素一样，燃料舱中的氘和氚也是如此。整个过程只需要几十亿分之一秒。目标是实现点火——聚变过程产生的能量超过总能量输入的点。
该实验于 8 月 8 日进行，只是达不到那个分数；激光器的输入功率为 1.9 兆焦耳。但这仍然非常令人兴奋，因为根据团队的测量，燃料舱吸收的能量比聚变过程中产生的能量少五倍多。
研究小组表示，这是精心改进实验的结果，包括黑腔和胶囊的设计、改进的激光精度、新的诊断工具以及设计变更以提高胶囊内爆的速度，从而传输更多的能量。能量传递到发生聚变的等离子体热点。
“在实验室获得热核燃烧实验是近 50 年来数十年科技工作的结晶，”托马斯·梅森说洛斯阿拉莫斯国家实验室主任。
“这使得实验能够比以往更严格地检查高能量密度范围内的理论和模拟，并将在应用科学和工程方面取得根本性的成就。”
该团队计划进行后续实验，看看是否可以复制他们的结果，并更详细地研究这个过程。这一结果也为实验研究开辟了新的途径。
物理学家还希望研究如何进一步提高能源效率。当激光在黑腔内转换成 X 射线时，会损失大量能量；大部分激光反而用于加热黑腔壁。解决这个问题将使我们离聚变能又近了一大步。
但与此同时，研究人员却非常兴奋。
“在实验室实现点火仍然是这个时代科学上的重大挑战之一，这一结果是朝着实现这一目标迈出的重要一步，”物理学家约翰·弗伦杰说麻省理工学院等离子体科学与融合中心。
“它还能够探索一种极其难以通过实验获得的全新机制，进一步加深我们对聚变点火和燃烧过程的理解，这对于验证和增强我们支持库存管理的模拟工具至关重要。
“此外，这一结果具有历史意义，因为它代表了数十年辛勤工作、创新和独创性、大规模团队合作以及对最终目标的不懈关注的顶峰。”
该团队在会上展示了他们的成果APS 等离子体物理分部第 63 届年会。
