国家点火设施（NIF）是针对两个任务建造的：进行核武器库存管理计划的研究是最重要的职责，但对DOO的标志是
国家点火设施（NIF）是针对两个任务建造的：进行核武器库存管理计划的研究是最重要的职责，但门上的标志没有说“国家库存研究设施”。 NIF以其另一个任务的名字命名：进一步寻求从核融合中理解和利用能量。最近，这项融合任务的突破使全世界成为头条新闻。
融合的惊人力量
对于太阳而言，融合原子核将质量转化为能量（E = MC2）非常容易。每秒钟，其核心中的热核燃烧将大约100亿磅的质量转化为能量，从而产生1026瓦的电力。一百万亿人类发电厂将难以与之匹配。
在受控的实验室环境中重现这种丰度的一小部分，事实证明，对科学来说是一个巨大的挑战。尽管核裂变（原子的分裂）已被驯服并作为能源数十年来，但实验室的核融合始终以净损失运行 – 也就是说，它需要更多的能量来付出的能量超出其所能创造的能量。
已经实施了一些试图解决问题的方案。 NIF的方法是“惯性限制融合”（ICF）。要迫使两个原子核融合在一起，必须克服它们的相互电排斥。 ICF爆破了融合燃料的胶囊，将燃料原子挤压为数十亿度和数百万度的温度的压力。 NIF使用巨大的激光来驱动这种内爆，以创建恒星心脏内部发现的条件。 （正如13.8专栏作家亚当·弗兰克（Adam Frank）正确指出的那样，巨型激光器真的很酷。）
NIF融合任务的两个关键部分之一是“点火”：释放一定数量的融合能量大于驱动内爆的激光能量。在国家点火运动失败之后，许多科学家认为，NIF的点火是不可能的。这个目标仍然超出了我们的掌握，但现在比以前更近了。更大的消息是，我们可能已经看到了另一个重要融合目标的第一个迹象：热核烧伤。
NIF本月宣布（在同行评审之前）进行了一项实验，该实验发布了130万焦耳（MJ）的融合能量，是2018年发布的最佳先前结果的25倍。1.3MJ是激光驱动器能量的一半以上1.9 MJ，接近点火。更令人兴奋的消息可能是融合能量增加25倍的含义。增长2500％的感觉就像正在发生新的事情。
研究人员希望发生的新事物是一个称为（热核）烧伤的过程。如果融合反应没有达到燃烧，那么它只会发出短暂的时刻，然后发出嘶嘶声。它不会自我维持。一旦热核反应开始像烈火一样燃烧，它将通过其自身失控的动力下的所有可用燃料传播，直到燃料用尽。
这是一张简化的图片。就像火炉火需要适当的氧气，木质密度，木材水分和热量条件以保持照明一样，热核燃烧也需要某些条件。尽管燃烧可以无限期消耗燃料，但该燃料必须保持在极端的温度和压力下，因此燃烧的窗口受到限制。在纳秒内，爆炸的燃料胶囊被撕裂，这些条件丢失了。尽管如此，到达烧伤仍带来了融合更多燃料，收获更大能量的可能性。因此，我们什么时候拥有融合能力？
让我们将这个结果纳入上下文。在我们开始用融合为社会提供支持之前，它将需要多长时间？从研究机构NIF转变为商业发电厂的惯性限制融合面临巨大的障碍。
传递到胶囊（1.9 MJ）的激光驱动能量仅是创建单个ICF内爆镜头所需的总能量的一小部分。能量转换的每一步 – 从（虚构的）NIF电插头到激光束 – 增加了能量损耗。这包括世界上最有活力的电容器库来存储果汁以进行爆炸；世界上7860个最大的商业激光泵送闪光灯；和其他“世界上最大的”系统。即使对整个设施的能源消耗，也需要更多的融合能量（比1.3 MJ）。而且，商业发电站必须比打破要好得多。
以热的形式释放能量的电厂必须将其转移到工作流体中，以使电动发电机的动力转动。一个吸收融合能并用它来加热蒸汽的系统将需要开发。目前，该颗粒被悬挂在直径30英尺的真空室的中间。一个工作电厂还必须连续或至少始终如一地传递其动力。每个NIF颗粒爆炸都会产生相当大的能量。然后，机器在一天的剩余时间里坐着。如果可以在24小时内捕获创纪录的1.3 MJ实验的所有能量，并连续发送到网格，则它将提供15瓦的稳定功率 – 不足以为灯泡供电。
假设假设聪明的研究人员弄清楚如何从每个颗粒中提取1000倍的能量。每天必须在商业植物中爆炸的颗粒数量仍为数万。
在一个巨大的挑战性问题上庆祝辛苦胜利的进步非常重要。数十年来的工作，包括整个科学职业，都涌入了ICF研究。通过这种结果，NIF可能是在历史上首次在实验室中产生净融合能量增益的悬崖。但是，与可行的商业融合能力相比，我们还有很长的路要走。
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