美國東部時間12月13日上午10時，美國能源部宣佈其位於美國加利福尼亞州其下屬的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學家在一項使用激光的核聚變實驗中首次實現了淨能量增益——即從核聚變實驗中產生的能量超過了投入的能量！據稱，實驗中利用輸入的2.05兆焦耳能量獲得了3.15兆焦耳的聚變能量。這次，我們看到了利用核聚變反應來產生清潔能源的可能，這是核聚變前所未有的重大突破，創造了歷史。
▲圖片來源：網絡
當然，雖然此次實驗中實現了淨能量增益，但是其產出的能量相比投入能量的超出的很少（淨增1.15兆焦耳，約為50%），另外其只計算了利用激光加熱「空腔」容器壁的耗費的能量，並非計算從源頭產生這些激光的能量（據稱僅從電能轉化為這些機關能量就用了大約400多兆焦耳），所以僅從這一突破到為我們提供大量清潔能源的商用距離還比較遠，但也總算是邁出了里程碑式的第一步。
▲圖片來源：網絡
核能發電一直是重要的電能來源方式，甚至是很多國家的核心能量來源，不過目前我們熟知的核電站還均未基於核裂變反應產生能量。雖然相對傳統的火電，它已經具有能量密度大、無排放、無空氣污染等優勢，但裂變反應的原理就決定了這種方式不得不面臨原料稀缺、有放射性污染廢物、安全性穩定性低等特點，其核廢料的輻射影響會持續數年，需要非常謹慎處理。我們耳熟能詳的就有切爾諾貝爾核電站、福島核電站以及美國三里島核電站事故等給人帶來大量的人員傷亡和後續問題，所以興建核裂變核電站往往都會掀起很大的爭議。
▲圖片來源：網絡
核聚變反應相較於核裂變反應有幾個很明顯的優勢：清潔（無長期放射性）、能量密度大、相對安全和原料易得，從兩者對應的武器氫彈（核聚變）和原子彈（核裂變）上就能看的出來。所以原則上講，如果能實現可控核聚變的發電，人類可以說擁有了近乎無限的清潔能源。然而由於氘、氚核聚變反應需要極高的溫度並維持才能持續充分的發生，而要維持反應產生的上億度高溫等離子體一段時間來持續的發生聚變反應以目前的科技水平還有困難。
▲圖片來源：網絡
可控核聚變目前已知的有三種形式分別是引力約束、磁力約束和上述的慣性約束。我們都知道太陽上無時無刻不在發生着聚變反應，而它沒有發生爆炸主要原因就是太陽具有巨大的引力可以約束聚變反應產生的高溫等離子體，然而太陽的引力是人類無法複製的，只能從磁力約束和慣性約束入手。
▲圖片來源：網絡
以上LLNL的核聚變便是使用慣性約束來實現的，即在很小的小球（靶丸）內放入少量的氘、氚混合氣體，利用激光束照射球面產生向內的高溫、高壓使得混合氣體形成等離子體從而發生聚變反應，也叫激光「點火」。
▲圖片來源：網絡
目前大部分擁核國家（包括我國）主流的發展方向是磁力約束。而托卡馬克則是利用磁力約束實現可控核聚變的一種環形容器，在通電時容器外部的線圈會產生巨大的螺旋磁場將中央真空室中的等離子體加熱以發生聚變反應。
▲圖片來源：網絡
當然當前還沒法確定哪種可控核聚變的方式會更好或者更快的走向商用，不過不論哪種方式的實現看起來都還有很長的路要走。不過最終不論哪種方式最終得以實現，都會對現有的能源格局產生巨大影響，人類可能將完全擺脫對化石能源的依賴，我們每個人都將是其受益者（或許OPEC的各位不太同意，哈哈）。不論未來如何，讓我們一同拭目以待吧。
