美國(guó)能源部(DOE)日前宣布了4200萬美元的項(xiàng)目，將建立多機(jī)構(gòu)和多學(xué)科的研究中心，以推進(jìn)慣性約束核聚變能源(inertial fusion energy ，IFE)科學(xué)和技術(shù)。這些中心將由科羅拉多州立大學(xué)、羅切斯特大學(xué)和勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)，去年勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)首次成功實(shí)現(xiàn)了聚變點(diǎn)火，證明從聚變中產(chǎn)生能量是可能的。

聚變具有提供豐富、可靠和非碳排放能源的潛力。2013年美國(guó)國(guó)家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院報(bào)告《慣性聚變能前景評(píng)估》建議建立一個(gè)基于實(shí)驗(yàn)室聚變點(diǎn)火成就的廣泛IFE計(jì)劃。2020年美國(guó)《能源法》和2022年《芯片和科學(xué)法》旨在實(shí)施IFE研究和技術(shù)開發(fā)計(jì)劃。美國(guó)總統(tǒng)拜登制定目標(biāo)，期望在10年內(nèi)為幾種不同類型的聚變發(fā)電廠證明概念，作為實(shí)現(xiàn)政府雄心勃勃的氣候和能源目標(biāo)的努力的一部分。美國(guó)能源部長(zhǎng)詹妮弗·格蘭霍姆表示，“利用聚變能源是21世紀(jì)最大的科技挑戰(zhàn)之一，我們現(xiàn)在有信心，聚變能源不僅是可能的，而且可能現(xiàn)實(shí)的。這些研究中心的科學(xué)家將成為改變游戲規(guī)則和拯救地球的先鋒。”

美國(guó)能源部資助的項(xiàng)目被稱為慣性聚變能源科學(xué)和技術(shù)加速研究(IFE-STAR)，將匯集能源部屬下的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、學(xué)術(shù)界和業(yè)界的知識(shí)和能力，推進(jìn)IFE系統(tǒng)組件研發(fā)。慣性約束聚變是聚變領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)，使用激光或其他技術(shù)壓縮和加熱高密度等離子體。資助項(xiàng)目的一個(gè)主要組成部分是管理慣性聚變技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，還包括發(fā)展包容性和多樣性勞動(dòng)力的社會(huì)目標(biāo)。

由于勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施的突破，慣性約束聚變技術(shù)引起了極大的興趣和關(guān)注。2022年12月5日，研究人員取得了科學(xué)突破，這意味著聚變釋放的能量比用于驅(qū)動(dòng)聚變的激光能量多。與磁約束聚變不同，它旨在長(zhǎng)時(shí)間維持燃燒的等離子體，IFE將被重復(fù)脈沖。目標(biāo)之一將慣性聚變從低增益、單射實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咴鲆婧透咧貜?fù)率。