12 月 5 日在劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 的国家点火装置 (NIF) 进行了有史以来第一个从聚变中产生比用于驱动聚变的激光能量更多的能量的受控聚变实验——这是几十年来的突破制作。
NIF 的靶室(图片来源：LLNL)
核聚变是两个轻核结合形成一个较重的核并释放大量能量的过程。自 1960 年代以来，LLNL 一直致力于在实验室环境中使用激光诱导聚变，在加利福尼亚实验室构建了一系列功能越来越强大的激光系统，并促成了 NIF 的创建，该系统被称为世界上最大、能量最高的激光系统。该设施使用强大的激光束来产生类似于恒星和巨行星核心以及核爆炸内部的温度和压力。
12 月 5 日的实验使用 192 束激光束将超过 200 万焦耳 (MJ) 的紫外线能量传送到氘 - 氚燃料芯块，以产生所谓的聚变点火 - 也称为科学能量收支平衡。通过向燃料目标输送 2.05 MJ 实现 3.15 MJ 的聚变能输出，该实验首次证明了惯性约束聚变能(或 IFE)的基础科学基础。
该成果由美国能源部(DOE)和美国能源部国家核安全局(NNSA)联合公布。
美国能源部长詹妮弗格兰霍姆说：“对于国家点火装置的研究人员和工作人员来说，这是一项具有里程碑意义的成就，他们的职业生涯致力于让聚变点火成为现实，这一里程碑无疑将激发更多发现。”
“这是改变游戏规则、改善世界、拯救生命的实时历史。绝对令人惊讶，”她在推特上说。
NNSA 局长吉尔·赫鲁比 (Jill Hruby) 在直播公告中表示，该实验标志着“朝着可以彻底改变世界的清洁能源迈出的第一步”。除了提供丰富的清洁能源的潜在应用外，这一突破还将推进核安全，因为基于聚变的实验室实验可以帮助美国国防计划在不需要进行测试的情况下保持对其威慑力的信心，巩固其可信度并推进不扩散目标。
LLNL 主任 Kim Budil 说：“在实验室中追求聚变点火是人类有史以来最重大的科学挑战之一，实现它是科学、工程，最重要的是人类的胜利。” “跨越这个门槛是驱动 60 年专注追求的愿景——一个不断学习、构建、扩展知识和能力的过程，然后寻找方法来克服出现的新挑战。这些是美国国家实验室面临的问题是为了解决问题而创建的。”
惯性约束是目前正在研究的两种主要核聚变实验方法之一。磁约束聚变使用强磁场将热等离子体限制在托卡马克等容器中。美国政府今年早些时候宣布了加速基于托卡马克系统的聚变能源的“十年愿景”，美国能源部表示目前正在美国重启一项基础广泛、协调一致的 IFE 计划。“结合私营部门的投资，有很大的动力推动聚变商业化的快速进展，”它说。
Budil 说，磁聚变的基础技术比 IFE 更发达，但 NIF 的成就可以看作是惯性聚变动力系统的“基本构件”。她说，科学和技术方面的“非常重大的障碍”仍有待克服，但“通过齐心协力，可以在几十年内建成一座发电厂”。
