北京1月27日電 (記者 孫自法)國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇物理學論文，研究人員報告了核聚變中的等離子態物質自熱，這是使核聚變能量成為可行能源的一個里程碑。《自然-物理學》同時發表一篇文論描述實現這一成果的實驗設計優化。
NIF前置放大器內部的彩色加強照片（圖源：Damien Jemison）。 施普林格·自然 供圖
核聚變是原子核結合以釋放能量的反應，它有望提供可持續的能源。這是一個驅動恒星的物理過程，但在實驗室中很難重現這一過程，且需要使用的能量多于它能產生的能量。實現核聚變能量凈發生器的關鍵步驟之一是燃燒的等離子體，其中的核聚變是熱能主要來源，需維持燃料的等離子態，令其溫度高到允許進一步的聚變反應。
論文通訊作者、美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室亞歷克斯·茲爾斯特拉(Alex Zylstra)和同事報告了慣性約束聚變實驗中的這一狀態，其中聚變反應是由壓縮和加熱填充熱核燃料的靶丸(capsule)啟動的。
NIF目標灣，2013年電影《星際迷航：黑暗無界》一處取景地(圖源：Damien Jemison)。 施普林格·自然 供圖
美國國家點火裝置(NIF)的實驗實現了使用192個激光束點燃等離子體，快速加熱并使內含200微克氘-氚燃料的靶丸內爆，達到了足夠高的溫度和壓力觸發自加熱聚變反應。過去的嘗試都受限于控制等離子形狀的難題，從而無法避免擾亂激光束在等離子體內累積能量的方式。不過，最新論文作者團隊通過改進實驗設計，使膠囊可以容納更多燃料、并在包含等離子體時吸收更多能量。這些實驗產生的效能(最高產生170千焦耳能量)三倍于過去實驗的結果。(完)
