核聚變是未來清潔能源的希望所在，科學家正試圖利用激光聚變技術，把海水中豐富的同位素氘、氚轉化為取之不盡的能源，但是實現可控核聚變極為困難。近日，美國羅切斯特大學在激光慣性約束核聚變（ICF）領域的新成果讓奮斗在ICF道路上的科學家看到了新的希望。
ICF的原理是在極短時間內加熱和壓縮微型靶丸，將靶丸中的氘-氚燃料壓縮到聚變條件，使氘氚原子劇烈碰撞，產生氦原子核和中子，同時釋放大量能量。ICF的實現方案包括，直接驅動、間接驅動、快點火等。
在羅切斯特大學激光熱力學實驗室（LLE）的OMEGA裝置上，科學家在打靶實驗中觀測到非常好的靶丸內爆狀態。這已經將燃料壓縮到點火條件需求的一半狀態。能得到這樣的結果得力于許多技術提升。其中一項是60束激光的瞄準技術，現在可以使輻照更加均勻。
說到這里，就不得不提一下美國的國家點火裝置（NIF）。近年來，美國基于NIF開展了激光間接驅動中心點火物理實驗，取得了引人矚目的成就，但聚變點火的前景并不樂觀。
圖 激光間接驅動慣性約束核聚變方案示意圖，該方案是先將激光能量轉換為X射線，用X射線轟擊靶丸。
如果LLE的實驗狀態在NIF上復現并等比放大，將產生5倍于NIF保持的激光聚變記錄能量，即產生100 kJ的聚變能量。
在這一令人振奮的實驗結果背后，值得思考的是，ICF實驗條件苛刻，影響因素繁多，就能量的等比放大來說，實現的概率有多大也很難預料。畢竟當年NIF就是利用NOVA激光裝置的成熟技術建立起來的，結果與預期卻相差甚遠。但實驗結果還是給了那些對ICF寄予厚望的人們以莫大的鼓勵。
在國內，位于中科院上海光機所的高功率激光物理聯合實驗室作為我國ICF研究核心單位之一，在激光聚變方面進行了深入、長期的研究。在2015年高功率激光物理聯合實驗室學術委員會的會議上，實驗室學術委員會建議 “開展直接驅動和探索性綜合物理實驗等與點火物理相關的基礎研究”。
圖 神光II激光裝置靶室
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