美國物理學家去年證實，他們在核聚變中達到了一個名為“燃燒等離子體”的階段。
長期以來，人們一直在努力破解核聚變發電，因為核聚變發電有望成為一種無限的清潔能源。
當聚變反應成為這個過程的主要熱源，而不是從外部引入的能量時，就會發生等離子體燃燒。
這個階段是在加州國家點火裝置(NIF)進行的實驗中看到的。
現有的核能依賴於一種叫做裂變的過程，在這個過程中，一種重化學元素被分裂成更輕的元素。核聚變的原理是將兩種輕元素結合起來，形成一個較重的元素。
自20世紀50年代以來，研究人員一直在研究核聚變問題。這一過程為太陽提供了能量，這種努力有時被比作在地球上建造一顆恆星。然而，事實證明，將核聚變轉化為商業上可行的能源是難以實現的。
美國實驗室即將實現關鍵的核聚變目標
讓反應進行並不是問題;訣竅在於從聚變過程中獲得比你投入的更多的能量。
為此，NIF使用強大的鐳射加熱和壓縮膠囊內的氫燃料。這種世界上能量最高的鐳射器之一發射的192束光束被定向到一個胡椒粒大小的膠囊裡，膠囊裡含有氘和氚——氫元素的不同形式。
這將燃料壓縮到鉛密度的100倍，並將其加熱到1億攝氏度——比太陽中心的溫度還要高。用這種方式加熱目標會產生一種叫做等離子體的帶電氣體。在等離子體中，電子粒子從原子中剝離出來，留下被稱為原子核的部分。它們可以融合在一起，在這個過程中產生能量。
當聚變反應成為等離子體加熱的主要來源，而不是鐳射時，熱量提供了更多的聚變能量。
“在這些實驗中，我們首次在任何聚變研究設施中實現了燃燒的等離子體狀態，在這種狀態下，燃料釋放出的聚變能量超過了啟動聚變反應所需的能量，也超過了對燃料所做的功的量。”美國國家物理研究所(NIF)勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的物理學家安妮·克里切爾說。
由於在控制等離子體形狀方面的挑戰，先前達到這一階段的嘗試受到了限制。但NIF的研究人員提出了一個改進的實驗設計，包括使用膠囊，可以容納更多的燃料和吸收更多的能量，同時容納等離子體。
即使實現了等離子體燃燒，能量仍然會從這個過程中損失。但這是NIF更大的目標“點火”和自給自足的能源生產之前剩下的最後里程碑之一。
在點火過程中，透過聚變反應釋放的能量超過了鐳射傳遞給燃料的能量。
2021年8月，NIF報告稱，它們已經達到了大約70%的點火距離。
