美国可控核聚变刷屏了，中国有那样的技术吗？激光核聚变牛在哪

关注科技发展的朋友们都知道了，美国的激光核聚变实现了历史性突破，连续四次释放能量超过输入能量，让人们真正见识了核聚变发电的曙光。而中国和世界其他多数搞可控核聚变的国家主要精力还是集中在磁场约束核聚变，而这种核聚变还没有迈过那道门槛。那中国会搞激光核聚变吗？会！而且水平还不低呢。我是东城观星，继续聊聊核聚变的话题。

美国高调研发激光核聚变，与世界主流路线不太一样。但贵在坚持，又舍得投入，最终给人类可控核聚变研发带来了真正的曙光。可控核聚变研发可谓是一场真正的科技马拉松，理论上可以实现的技术，但经过五十多年研发，仍然没有真正的实用价值。哪怕只是实现可控核聚变点火，也是非常不容易的一件事情。

要知道，核聚变点火是极其困难的事情。氢弹爆炸看起来容易，但需要原子弹来点火才能实现，其他任何化学炸弹都无法做到。可控核聚变显然不可能用原子弹来点火。核聚变，一般的火柴是点不着的，现在所有化学炸药也都点不着。点燃核聚变一般来说最少需要百万摄氏度以上，而且必须在极高的压强下才行。如果没有高压环境，至少也需要达到上亿摄氏度才能点火核聚变，通常都是几亿摄氏度甚至几十亿摄氏度才能维持持续的核聚变反应。

主流的磁约束核聚变装置，就是在低压环境下运行的核聚变装置，至少需要维持几亿摄氏度，才能维持核聚变，持续放电。而在这个温度下长时间运行，对设备和材料来说是极大的挑战，目前只能维持上亿度很短的时间，根本达不到核聚变稳定运行的条件。换句话说，虽然磁约束核聚变装置遍地开花，成果不断，但基本都没有实现可靠点火呢。

从点火这个角度更有优势的是激光核聚变，激光核聚变也叫惯性核聚变，核燃料是在一个固定的小丸子里的。通过很多束激光从各个方向聚焦到小丸子上提供高温环境，同时形成高压环境，让核聚变点火变得更容易。所以激光核聚变比磁约束核聚变更早实现了能量增殖。

虽然可控核聚变的方案有很多种，在试验中的也不止我们提到的两种，但几乎所有方案都是在海量消耗能量的过程中，哪怕收回一些能量都是很奢侈的事情，更何况是收回的能量大于消耗的能量。美国的激光核聚变实现回收能量大于吸收的激光能量，这本身就是一个非常重要的里程碑，向世界证明可控核聚变发电是有希望变成现实的。

虽然未来最主流的核聚变装置很可能还会是磁约束的核聚变装置。但激光核聚变却给人类带来了可控核聚变的真正曙光。恐怕未来一段时间，激光核聚变的推进力度会有加大的趋势。那么这个激光核聚变除了美国在搞其他国家也在搞吗？中国有没有布局呢？

其实激光核聚变的门槛是要高于磁约束核聚变的。因为激光核聚变需要很多功能极强的激光器来点火，而这些激光器能做核聚变自然也能制作顶级激光武器，属于军事战略范畴，当然是受管控的技术，往往掌握在军事强国手里面，不是谁想做谁就能做的。就连美国这样的国家，高科技企业哪怕再有钱，没有得到国家授权，恐怕也不能轻易制造这类激光器。所以，未来激光核聚变核电站有可能会变成现实，但肯定很难成为主流。也正因如此，全世界搞激光核聚变的国家也不多。

作为发展激光技术的强国，中国并没有缺席激光核聚变技术研发。世界研发激光核聚变的三个中心分别是美国、中国和欧洲。中国的激光核聚变设备神光Ⅲ号位居世界第二，亚洲第一，可以说中国在这方面处于仅次于美国的引领地位。

中国早在1986年就已经建成了第一套高功率激光装置神光Ⅰ号，虽然比美国晚了十多年，但从入门历史来说，也有37年以上的相关经验了，激光装置已经更新到了第三代，神光Ⅲ号2015年已经投入使用。可以说，虽然中国可控核聚变的主要精力集中在磁约束核聚变，但激光核聚变领域也是紧跟世界前沿的。那神光Ⅲ号能达到美国国家点火装置NIF的水平吗？

神光Ⅲ号跟NIF还是有一些差距的，但也有一些指标是领先的。从激光束来说，美国NIF一共有192束激光聚焦点火，而中国神光Ⅲ号是48束，只有美国的四分之一。从总能量上来说，美国NIF设计输出能量是180万焦耳，通过升级已经达到了205万焦耳，而神光Ⅲ号是18万焦耳，只有美国的11分之一。从单束激光的能量来看，神光Ⅲ号也只有NIF的一半左右。从发射间隔来说，NIF每小时可以发射8次，神光Ⅲ号每小时5次。对比下来，中国点火装置比美国点火装置还是有一定差距的，未来改进空间比较大。但是，神光Ⅲ号的激光聚焦精度大于美国的NIF,一般来说，聚光效果越好，越能节省能量。另外，中国单束激光的输出功率提升空间更大，未来也会有更大的发展。

总体来看，中国点火装置研发经验跟美国比差距也不是很大。毕竟中国经过前面近40年的摸索，利用三套实验装置，进行了大量的前期试验，取得了很多有价值的科研成果，同时也快速促进了中国高功率固体激光器的研究，为激光相关领域研发提供了重要支撑。虽然中国的核聚变装置还没实现热核点火和自持燃烧，跟美国的点火装置性能还有一定差距，但是哪怕是性能不太强的神光Ⅰ号和神光Ⅱ号，也都能给靶子激发出大量中子来，这是实现核聚变的第一步，这就好像钻木取火，已经能钻出微量火星出来了，虽然并没有真正变成火，但已经能看到希望了。足够多的中子就是实现核聚变自持燃烧的重要因素，中国距离这一点也是越来越近了。另外，中国正在摸索一条不同于美国方案的激光聚变方案，也许将来可以走出一条不一样的激光核聚变路线。

中国的神光系列点火装置，为中国跟上激光核聚变的步伐奠定了良好的基础，而磁约束核聚变，中国本来就走在世界前列，实现了很多世界纪录。将来不管是采用激光核聚变还是采用磁约束核聚变，中国都不会缺席的。

就介绍这么多吧，我是东城观星，关注我，定期给大家讲点高科技的知识。