美国宣布首次实现核聚变净能量增益，距离商业化还有多远？(4)

NIF就是采用了氘氚聚变路线。为了至少短时间内实现核聚变，NIF使用全世界最强的激光，通过192个射线，在几纳秒内输送5万亿瓦功率的光能。激光的“靶子”，是一个名叫“环空器”的空腔，中间包含氘氚燃料。激光输入的能量，使燃料温度达1亿度，核聚变反应“点火”，从而产生能量，故名“国家点火装置”。这一技术路线称为“惯性约束聚变”。

NIF惯性约束聚变（图源：《金融时报》）
该反应要求环空器内壁和燃料小球形态完全对称，使得燃料小球得以均衡接受能量，连微米级别的缺陷都不允许，否则在不对称加热情况下，激光带来的能量可能从小球的一侧往外释放，无法使氘氚燃料内爆至核聚变发生。
据劳伦斯利弗莫尔国家实验室介绍，NIF通过测量产出的中子数量，倒推出发生的氘氚反应数量，从而得出能量产出额。
随着人类高端制造愈发精细化，制作愈发完美的环空器和燃料小球，“惯性约束聚变”下的核聚变效率得以不断提升。据《科学美国人》1974年的估算，“惯性约束聚变”理论上可实现输入140万焦耳，得出3000万焦耳，Q>20。
“‘人造太阳’技术更成熟”
“惯性约束聚变”之外，核聚变的另一个技术路线是“托卡马克核聚变”。1950年代，苏联科学家开始托卡马克技术的相关研究。“托卡马克”是俄语中“环形”、“真空室”、“磁”和“线圈”的缩写。这个名称起的极其恰当：在托卡马克的真空中，核聚变燃料等离体在线圈电流产生的极强磁场作用下，迅速环形运转。
物理学家的希望是，核聚变燃料在这一情况下可偶尔突破静电能量壁垒，实现核聚变，维持这一状态够久，或能产出净能量。吴征威表示，就目前进展而言，磁约束聚变装置运行模式更持续，能量输出更稳定，且能量获取模式更为成熟。
布迪尔在13日的发布会上也表示，用磁场控制等离体核聚变燃料的技术，目前更为接近发电站中的实际应用。
因此，托卡马克技术远比“惯性约束聚变”的技术应用广泛。法国、澳大利亚、日本等少数西方国家在“惯性约束聚变”技术方面进行一些尝试，不过只有美国的NIF在此实现显著的成果。而托卡马克技术，除了多国独自运行的反应堆实验装置，还有35国共同参与的“国际热核聚变实验反应堆”（ITER）。