美国物理学家完成了一项全世界追求了60多年的壮举:通过核聚变产生的能量超过了产生反应所需的能量。核聚变被称为能源的“圣杯”，有潜力提供无限的无碳能源。
12月5日，位于加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施(NIF)实现了这一里程碑。美国能源部官员今天宣布了这一消息，称这是“历史性的、史无前例的成就”。
美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆在一份声明中说，这一进展“无疑将激发更多的发现”。
这项技术的大部分发现和商业化可能发生在太平洋西北地区，那里有几家发展中的聚变能源公司。
“每个美国人都应该为我们国家取得的这一突破感到自豪，”西雅图核聚变初创公司Avalanche Energy的首席执行官罗宾·朗特里(Robin Langtry)说。
几十年来，科学家们已经能够创造核聚变，这是一种原子以惊人的速度相互撞击并粘在一起的反应。原子融合的过程会释放能量，但到目前为止，产生聚变所需的能量比产生的能量还要多。NIF团队实现了所谓的“科学能源收支平衡”。
加州国家实验室的研究人员使用世界上能量最大的激光产生x射线，照射燃料舱，产生等离子体或过热气体，从而引发核聚变。
但这并不是唯一的方法。太平洋西北地区有五家公司致力于将这种能源商业化，每家公司都采用不同的策略来产生核聚变。该集团包括华盛顿州的雪崩公司、Helion能源公司、Zap能源公司和CTFusion公司，以及不列颠哥伦比亚省的通用聚变公司。
一些公司使用来自华盛顿大学和太平洋西北国家实验室的技术，这些实验室继续提供专业知识和研究。
Langtry和其他许多人——包括来自NIF的那些人——警告说，研究人员要想以一种经济高效的方式产生能量，并将这些能量用于电网，还有很长的路要走。
NIF的里程碑与其说是“小鹰”时刻，不如说是莱特兄弟驾驶他们的飞机进行了著名的持续飞行。Langtry说，新的结果更类似于Wright的风洞实验，他们在控制实验中微调了他们实现升力的能力。
他预测，未来还会有更多的进步。
Langtry周二对GeekWire表示:“在未来5到10年里，你将看到越来越多的突破和公告，最终以‘小鹰号’宣布的净能源聚变机为高潮。”
Helion首席执行官戴维•科特利(David Kirtley)也表达了同样的兴奋。“世界比以往任何时候都更接近利用核聚变，”他说。
“虽然NIF并不专注于商业能源生产，”他补充说，“但他们的研究通过降低风险和检查所有核聚变的关键物理，对Helion等商业核聚变公司是有帮助的。”
总部位于埃弗雷特的Helion公司正在建造第七个聚变原型，被称为北极星，他们希望它能比NIF的里程碑走得更远。到2024年，北极星计划的目标是捕捉核聚变产生的能量，并产生净电力。
Zap的首席技术官Brian Nelson也指出了NIF的进步和商业化之间的区别。
“要使核聚变成为一种实用的能源，我们还有很多工作要做，”尼尔森说，“但今天的结果是这条道路上重要的一步。”
NIF的实验产生了3.15兆焦耳(MJ)的聚变能输出，这需要2.05兆焦耳的激光输入。
但劳伦斯利弗莫尔国家实验室的项目副主任马克·赫尔曼(Mark Herrmann)解释说，它必须从网格中汲取300兆焦耳的能量才能发射激光。
赫尔曼在宣布这一消息的小组会议上说:“激光的设计不是为了高效，而是为了给我们尽可能多的能量，让这些令人难以置信的条件在实验室中发生。”“因此，为了实现作为能源的惯性聚变，必须采取很多很多步骤。”
General Fusion首席执行官格雷格·特维尼(Greg Twinney)也在展望能源生产。
他在周二表示:“这一声明是多年来渐进式进步的一个极好的顶峰，现在需要像我们这样的公司设计出实用的发电机器，克服中子退化、传热和燃料生产的障碍。”
通用聚变公司成立于20年前，是太平洋西北地区历史最悠久的核聚变企业。该公司正在英国建造一台示范机器，预计将于2025年开始运行，并能够产生“与发电厂相关的环境”。该公司的目标是在21世纪30年代早期将其技术商业化。
西雅图CTFusion的首席执行官德里克·萨瑟兰(Derek Sutherland)同样为NIF的消息感到高兴。
“如果你曾经想过加入聚变能源领域，”他说，“现在是迄今为止最好的时机。”
