美国宣布核聚变重大突破，首次实现 「核聚变点火」，有哪些重大意义？距离真正的商业化还有多远？
原来这次是官方通告，我说怎么上了那么多次热搜 总给人一种政府部门经商的感觉....... 这问题怎么又来了？ 那我也再来一次 新闻记者们啊，你们要时刻记得，不要见风就是雨，动不动就搞大新闻，报道总是出差错，你们难免要担责任的 这则新闻让我想到一个苏联笑话 LLNL实现惯性约束聚变发电的路上已经迈出好几个大步了，但每次都被证明是从地球往上走了一个台阶，离在月球上踏出一小步还很远[1] 核聚变真的实现净能量增益了吗？ 其实并没有。实验实现的是输出的中子的能量大于输入的激光的能量 那实验总共需要多少能量呢？ 惯性约束聚变发电的原理是在极短的时间内用高能激光束或X射线照射聚变靶，将其加热到极高的温度使其成为等离子体，形成高温高压环境压缩聚变燃料，使燃料的密度达到铅的20倍，使其温度达到100,000,000 ˚C，最终将其引爆点燃氢聚变，产生巨大的能量 这个过程速度很快，激光能瞬间让聚变靶表面等离子化，膨胀的过程让其以上百千米每秒的速度轰击氢燃料，点燃氢聚变 实事求是的说，美国的研究的确取得了突破，在21年前连这一阶段的能量输出都少得可怜，最近终于在这一阶段实现了正能量输出 这一步骤的困难主要在于引燃。最早科学家试图用激光直接点燃氢燃料发生聚变，但最终失败了，只能使用间接引燃的方式。这就导致很多能量被浪费在加热环空器上，降低了能量传递的效率（The disadvantage is that much of the delivered driver energy is used to heat the hohlraum until it is "X-ray hot"）。现在LLNL终于攻克了第一个难题 更详细的原理介绍可以看看这张图 那问题来了，这192个激光器的能量哪里来？ LLNL为了驱动核聚变建造了一个极其庞大的实验室，以为激光供能。电能转化为激光的效率，截止目前来看是非常低的，因此总的能量输出还是负的 那有朝一日能量输出是正的，是不是就意味着实现核聚变发电的一天近了呢？ 是，也不是。还有很多问题需要解决，比如给产生激光的仪器提供能量的过程也有损耗，怎么让这台机器实现持续工作和稳定输出，等等 有人担忧这会被用作武器，这纯粹是杞人忧天 首先，核聚变不就是氢弹爆炸吗，在武器领域这并不是什么新的东西 其次，激光热核武器，只有神知道有什么用 如果想小范围攻击，为什么不直接用激光呢 如果想大范围攻击，那它能产生的能量.........看起来夸张，实际上很小。1吨TNT当量就相当于4184000000焦耳，与其用造价昂贵、远离复杂、维护困难的激光热核武器，不如直接用三硝基甲苯 如果你觉得还不直观的话可以看这张图 放置聚变靶的黑腔就只有这么大，虽然是核聚变，它也要将物理的基本法的，不可能有氢弹那么大的威力的 倒是可以反向攻关一下，用热核武器来发电 氢弹的原理和核聚变是一样的，只是氢弹的爆炸不是很可控而已 我们可以让一个类似于氢弹使用的小型原子弹发生爆炸，产生的X射线照射氢燃料的外壳使其等离子化，在和惯性约束聚变发电类似的过程中引爆氢燃料 只要降低其当量并挡住爆炸冲击波，实现能量转化是有可能的 缺点是没法进行实验，失败就成核试验了............. 总而言之，离核聚变走入民用的那一天还很远，一切都还在未来