2022年12月13日，美国能源部（DOE）和能源部国家核安全管理局（NNSA）宣布，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的美国国家点火装置（NIF）团队，首次在可控核聚变实验中实现核聚变反应的“净能量增益”，即通过核聚变产生的能量比激发聚变所使用的能量更多，这项突破将为美国国防的发展和清洁能源的未来铺平道路。

   据悉，NIF团队用192束激光束，向一个微型燃料颗粒输送了205万焦耳的激光能量，点燃核聚变燃料，最终产生了315万焦耳的聚变能量输出，实现“净能量增益”，首次证实了惯性核聚变能（IFE）的基本科学原理和可行性。

   但仅仅因为设计出一种能量增益的聚变反应，并不意味着任何有意义的人类发电方式的变化即将到来。有分析称，美国此次只是在实验室进行的原理验证水平上的成功，发出的电量实际上只“相当于烧开10壶水”。而要想真正获得商用价值，其产出—输入比还需要提高约100倍。

   劳伦斯利弗莫尔国家实验室方面也坦承，要实现商业核聚变发电，还需要做“许多事情”，其中就包括“每分钟产生许多次核聚变点火”，这一过程可能还要花几十年。NIF目前使用的激光技术“基于20世纪80年代”，下一步需要升级相关设施，简化流程以提高其可重复性，这样未来每次可产生“数亿焦耳”能量。

   “净能量增益”聚变反应之所以如此难以捉摸，其原因在很大程度上是因为科学家必须在实验室中创造极端条件才能使反应发生。通常需要使用巨大的激光器将氢的同位素加热到数百万摄氏度的温度。然后，产生的等离子体被限制在极高的压力下，导致同位素以足够的力量聚集在一起，使它们融合成不同的元素。当它们融合成不同的元素时，则以热量的形式释放出能量。

   虽然人类距离商用的核聚变还有较远的距离，但NIF实现“净能量增益”仍十分重要，这将推动人类进一步接近解锁核聚变的“无限能源可能”。■