圖示用于上述創(chuàng)紀(jì)錄慣性聚變實(shí)驗(yàn)的低溫目標(biāo)（來(lái)自：James Wickboldt / LLNL）

在同行評(píng)議的三篇論文中，有一篇發(fā)表于《物理快報(bào)評(píng)論》、另有兩篇發(fā)表于《物理評(píng)論 E 刊》。

不過(guò)為了表彰多年來(lái)辛勤參與的工作者們，我們也看到了相當(dāng)夸張的超 1000 人作者名單。

(資料圖片)

LLNL 慣性約束聚變項(xiàng)目首席科學(xué)家 Omar Hurricane 表示：

作為聚變研究的一項(xiàng)重大科學(xué)進(jìn)步，其證明了在 NIF 實(shí)驗(yàn)室條件下完成聚變點(diǎn)火工作的可行性。

此前這一點(diǎn)火條件，曾是各大慣性約束聚變研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期爭(zhēng)奪的目標(biāo)。

而在這項(xiàng)新工作中，LLNL 團(tuán)隊(duì)開(kāi)辟了一套新穎的實(shí)驗(yàn)機(jī)制 —— 其中 α 粒子的自熱，超過(guò)了聚變等離子體中的所有冷卻機(jī)制。

論文中詳細(xì)描述了 2021 年 8 月 8 日的這一歷史性時(shí)刻，輔以相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、改進(jìn)和測(cè)量。

作為《物理評(píng)論 E 刊》上發(fā)表的文章的第一作者，LLNL 首席實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家 Alex Zylstra 指出：

2020 - 2021 年初首次于‘燃燒等離子體’狀態(tài)下開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，為去年的創(chuàng)紀(jì)錄成果奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在那之后，我們一直在對(duì)其加以持續(xù)改進(jìn)，直至 2021 年 8 月 8 日那一天。

而物理設(shè)計(jì)和目標(biāo)質(zhì)量的改進(jìn)，都在其中發(fā)揮了重要的作用。

另一研究一作、LLNL 物理學(xué)家 Annie Kritcher 補(bǔ)充道：

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)包含了一些重要的變化，與之前的實(shí)驗(yàn)相比，我們通過(guò)更有效的空腔來(lái)減少滑行時(shí)間。

這也是在‘燃燒等離子體’和‘點(diǎn)火狀態(tài)’之間發(fā)生轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，此外 LLNL 團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了膠囊質(zhì)量并采用了更小的燃料填充管。

去年 8 月之后，研究人員仍在繼續(xù)開(kāi)展一系列實(shí)驗(yàn)，以期重復(fù)驗(yàn)證、并了解這一新機(jī)制下的實(shí)驗(yàn)敏感性。Kritcher 表示：

每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都會(huì)受到諸多變量的影響，且 192 束激光的每次擊中表現(xiàn)并不完全相同。

而目標(biāo)質(zhì)量的不盡相同，意味著冰層在以不同的粗糙度生長(zhǎng)。

不過(guò)上述實(shí)驗(yàn)為我們提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，以測(cè)試并理解包括這種新穎、敏感的實(shí)驗(yàn)方案在內(nèi)的可變性。

盡管重復(fù)嘗試尚未達(dá)成與 2021 年 8 月實(shí)驗(yàn)相同的聚變產(chǎn)出水平，但它們均已證明聚變效益 >1 。

其產(chǎn)出在 430-700 kJ 之間，顯著高于去年 2 月以來(lái)的 170 kJ 最高值。展望未來(lái)，LLNL 團(tuán)隊(duì)希望通過(guò)對(duì)激光器的持續(xù)改進(jìn)，努力提升聚變的性能與魯棒性。

此外通過(guò)進(jìn)一步的設(shè)計(jì)變更，其有望改善向熱點(diǎn)的能量輸送、同時(shí)保持（甚至進(jìn)一步提升）壓力 —— 這包括改進(jìn)聚變?nèi)剂系膲嚎s、添料量、以及其它途徑。