人類文明的發展潛力還是要以能源利用的形式為基礎，如果我們僅僅用“燒熱水”的方式來獲取能量，那該如何實行星辰大海之夢？目前比較前沿且很可能成功的一種能源利用方式，那便是核能，人類的核電站主要依賴的是核裂變反應，而對於核聚變我們真正使用的便是殺傷力極大的武器，例如氫彈，氫彈爆炸根本不需要控制它能量的釋放過程，追求的就是瞬間完成能量釋放。

但是人類要想借助於核聚變來獲取能量，這個過程就必須要可控，這是首要的條件。

根據媒體訊息，美國能源部將於美東部時間12月13日10時，也就是北京時間12月13日23時召開一次新聞釋出會，屆時美能源部長詹妮弗·格蘭霍姆以及負責核安全的副部長吉爾·赫魯比將公開宣佈“一項重大科學突破”。

在釋出會之前他們不會透漏任何資訊，但是根據一些知情人的介紹，這項重大科學突破就是指聯邦勞倫斯利弗莫爾國家實驗室此前成功實現了可控核聚變的點火，核聚變反應實現了淨能量增益，也就是正能量輸出，實驗室核心聚變的過程實現了產出能量大於輸入能量。

說到可控核聚變大家第一個能想到的就是我們的太陽，按照太陽的質量它會發光發熱100億年，而這源源不斷向外釋放的能量，主要就是透過太陽核心處的核聚變過程。

核聚變的發生過程看似比較簡單，就是讓兩個氫核發生碰撞，在一定機率下會發生核聚變反應，也就是超過了化學層面，原子核內的變化，氫核的結合變成更重的氦核，在這個過程中會有質量損失。例如太陽每秒中會有6億噸氫發生核聚變反應，最終生成5。95億噸氦，在核聚變的過程中丟失了500萬噸質量，而這些質量就會按照愛因斯坦質能方程轉化為能量。

但是氫核碰撞發生核聚變反應的條件就比較苛刻了，畢竟兩個帶正電的氫原子核是不會主動靠近發生反應的，那就必須要有足夠的外力條件。首先是極大的壓力，其次便是超高的溫度，太陽內部的溫度可以達到1500萬攝氏度，而太陽核心處由於自身的引力塌陷作用，可以獲得3000億倍大氣壓強的壓力，這些就足夠和核聚變的發生。

但人類如果想要透過這種方式實現核聚變反應，溫度必須要達到1億攝氏度，這是最低標準，這樣高的溫度哪有容器能盛裝，因此科學家想到了一種好辦法，那就是透過特殊形態的磁場把高溫等離子體約束在一定體積內，這就是託卡馬克裝置，目前我國的“東方超環”就採取這種方式。

除此之外還有美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室利用的國家點火裝置，也就是鐳射聚變裝置，早在1994年該實驗室就著手進行該計劃，當時的目標是在2010年實現“能量平衡點”，也就是輸入鐳射的能量和核聚變發生後產出的能量平衡。

過程就是透過擁有超強能量的鐳射，照射到直徑只有幾毫米的“氘氚等離子體顆粒”上，在1億攝氏度溫度、1000億個大氣壓下引發核聚變的產生。此次採取的鐳射能量高達2。1兆焦耳，引發核聚變後產生的能量達到了2。5兆焦耳，這意味著國家點火裝置取得了重大突破，能量產出超過能量輸入，這是一項重大的科學突破。

當然，雖然實現了核聚變反應的淨能量輸出，但並不意味著“人造太陽”馬上就要來臨。但這關鍵的一步，也算是為未來可控核聚變技術從實驗室走向量產打下了基礎。

這就意味著人類可以透過鐳射觸發氫同位素的核聚變反應，在整個過程中我們可以看到是完全零碳能源，不需要化石能源的參與。並且可控核聚變技術還要更加高效，不僅可以滿足人們日常生活所需，還能在未來進行太空探索的時候提供極大助力，屆時人們要想去到更遙遠的地方，根本就不需要擔心能源的問題。

而在可控核聚變中急需的便是氦三資源，這是一種清潔的核能源，地球上少得可憐，但是月球上含量豐富，這也是各個國家都將目光瞄向月球的最根本原因。

人造太陽現在還算是研究實驗階段，未來一定可以成功，而此次美國的可控核聚變技術透過光束縛高能等離子體，並且取得了淨能量的輸出，終究是向前邁了一步。

文/科學黑洞，圖片來源網路侵刪。

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