美國國家點火裝置實現核聚變淨能量增益，有評論形容這一突破是「里程碑」，能幫助解決當前的全球能源短缺。不過，分析指出，離商用還很遙遠，其根本目的是研究核武器相關的物理問題，用以保持美國的核威懾力。
美國能源部宣布，國家點火裝置首次實現核聚變淨能量增益。AP圖片
美國能源部13日宣布，美國勞倫斯▪利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的國家點火裝置取得了重大突破——首次實現了「能量淨增益」，即核聚變反應產生的能量超過輸入的能量。
美國國家點火裝置。AP圖片
什麼是「美國國家點火裝置」？簡單而言，它是世界上最大的鐳射裝置，造價高達35億美元，有3個足球場那麼大，可以動用近200台雷射器產生的高能鐳射集中轟擊一個微小的核聚變材料靶標，以啟動核聚變反應。國家點火裝置於1997年開工建造，即便經歷了2008年的經濟危機，美國政府也咬牙把這個「吞金大戶」堅持下來，並在2009年完工。
但美國政府如此重視國家點火裝置的根本原因是什麼？
美國國家點火裝置由美國能源部下屬管理核武器的國家核安全局負責運行，它的主要任務是實現能產生高能量的聚變反應，並為美國核武器儲備的維護提供指導。
換句話說，國家點火裝置的「本職工作」並非是為全人類發展清潔的核聚變能源，而是為美國核武庫服務的——它的最初設計目標就是為通過類比爆炸來測試核武器。
《紐約時報》報導稱，除了在能源領域，首次核聚變點火成功的成果還將體現在軍事方面，用以保持美國的核威懾力。本次鐳射核聚變點火成功意味著人類首次實現了在實驗室內點燃熱核燃料。在此次核聚變反應發生的瞬間，輸出的能量功率達30000萬億瓦，接近於一個核武器爆炸輸出的能量功率。由於美國自1992年便停止地下核子試驗，核聚變實驗將為美國核武器研究提供更多資料。
中國核子物理學家、工程院院士杜祥琬也明確指出：「美國此次開展的鐳射能可控核聚變，根本目的是研究核武器相關的物理問題。」
事實上，在美國宣布這次「重大突破」後，不少業內專家也注意到它對於美國發展新型核武器的重大意義——這可以幫助美國繞過因《全面禁止核子試驗條約》而停止的地下核子試驗，轉而以較小的規模進行核反應實驗，並從中收集資料。LLNL的武器物理和設計項目主任馬克•赫爾曼表示，該實驗本身就創造了非常極端的環境，更加接近於核武器爆炸。雖然核反應在十億分之一秒內就結束了，但這段時間足以為研究核武器的科學家提供重要資料。
另一方面，美國國家點火裝置實現重大突破，的確在科技上是很大成就，但要說能夠解決能源危機，就「講大咗」。
在12月5日的實驗中，美國國家點火裝置用192束高能鐳射，將2.05兆焦的鐳射聚焦到核聚變材料上，產生了3.15兆焦的能量，能量增益首次大於1，達到了「點火」標準。實現「能量淨增益」被視為證明商業核聚變電站可行的關鍵一步，國家點火裝置的這次成功就證明了這一點。
但它距離真正意義上的實用化核聚變，還有非常遠的路要走。
《紐約時報》分析指出，該鐳射點火裝置建造於幾十年前，設計用途是「基礎科學」實驗，而非發電。因此，它平均每週只能發射約10次，而一個鐳射核聚變發電廠必須做到每秒發射約10次，才能提供合理的電力輸出。
英國《金融時報》稱，雖然該實驗產生的能量比雷射器輸入的能量高，誕生光是雷射器運行就需要約300兆焦的能量，就整個系統而言，這次核聚變產生的能量仍微不足道。此外，從聚變熱能轉化為電力的過程中還會有能量損失，「因此可以說，國家點火設施的實驗結果是一項科學上的成功，但離提供可用的、充足的清潔能源還有很長一段路要走。」
業內通常認為，核聚變商業化前景更好的並非是國家點火裝置所代表的高功率鐳射作為驅動器的慣性約束核聚變，而是另一條技術路線——利用磁約束的托卡馬克裝置。其中位於法國南部的「國際熱核聚變實驗堆（ITER）」是可與美國國家點火裝置相提並論的超級可控核聚變實驗裝置。
中國的「東方超環」。
值得一提的是，中國是這項計劃的重要參與國。此外中國還在合肥、成都建造有自己的托卡馬克裝置，承擔的就是開展獲取可控核聚變能源的實驗。例如中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所的EAST全超導托卡馬克裝置（「東方超環」）2021年成功實現1056秒的長脈衝高參數等離子體運行，成為世界上托卡馬克裝置實現的最長時間高溫等離子體運行，打破世界紀錄。
可見，在核聚變方面的研究並非美國一家獨大，中國在可控核聚變方面同樣走在世界前列。
止戈堂
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