近日，一家總部位于英國英格蘭牛津郡的聚變初創公司 First Light Fusion 宣布，其在美國桑迪亞國家實驗室的“Z 機”（Z Machine）上，以 80 太瓦（TW）的功率創造了 1.85TPa 的壓力記錄（編者注：TPa 是一種壓強機關）。
“我們很高興地報告，在‘Z 機’上的首次嘗試取得了巨大成功，打破了該設施的壓力記錄。”該公司創始人兼 CEO 尼克·霍克 （Nick Hawker）對媒體如是說。
（來源：First Light Fusion 官網）
了解核聚變的人都知道，它利用與恒星産生光和熱相同的過程，将氫和其他輕元素進行融合，進而釋放大量的能量。多年來，該領域的科學家一直希望可以利用這種能量，為全世界提供無限量且零碳的電力。
作為一家有名的聚變初創公司，First Light Fusion 于 2011 年從英國牛津大學分離出來，始終緻力于解決全球能源系統脫碳的迫切需求。
據了解，該公司采用的是一種非常特殊的慣性限制方法，名為射彈聚變，旨在通過使用超高速射彈壓縮目标，來産生聚變所需的極端溫度和壓力。
射彈聚變與現有的聚變不同，不僅不存在長壽命放射性廢物，也沒有反應堆熔毀的風險，是以基于該方式所獲得的能源，理論上能夠滿足安全、清潔和幾乎無限的能源要求。
值得一提的是，該公司提出的這種方法，實際上受到了手槍蝦的靈感啟發。
手槍蝦，也被喻為會“開槍”的蝦。它有一個超大的爪子，可以通過非常高的速度“咔嗒”一下關閉。因為運動速度超快，是以會向水中發射沖擊波，并對水産生巨大的壓力，使後者破裂并形成氣泡。
當沖擊波與氣泡互相作用時，氣泡的破裂速度會和它形成的速度一樣快，裡面的水蒸氣也會被加熱到數萬度，并發出明亮的閃光。
雖然這裡的數萬度聽起來令人驚歎，但聚變所需要的溫度是數千萬度。
并且，First Light Fusion 使用的也不是蝦爪，而是更大、更快的“錘子”，即一種高速射彈。
具體來說，由于慣性聚變是一個脈沖過程，就像内燃機一樣，通過輸入少量燃料來引發火花并讓它燃燒。
（來源：First Light Fusion 官網）
對于現有的主要慣性聚變方法而言，其通常采用大型雷射器作為“火花塞”，來驅動反應的觸發，而射彈聚變是用高速射彈代替，也就是讓射彈撞擊含有聚變燃料的目标。該目标在彙集射彈能量的基礎上，驅動燃料發生内爆，并得到發生聚變時必需的密度和溫度。
因為射彈聚變所需的速度非常之高，是以該公司分别開發了一個放大器和一個燃料艙。
放大器有以下兩個作用：
首先是增加射彈沖擊後得到的壓力，向燃料提供更高的壓力。這種放大降低了所需的射彈速度，但卻讓燃料的内爆速度比原始沖擊加快了許多。
其次是實作收斂。雖然原始沖擊僅來自一側，但燃料會受到多個方向的擠壓，是以這一作用對實作聚變需要的最終密度來說至關重要。
事實上，該公司的射彈聚變方法非常簡單。
例如：
其一，發射彈丸的機器很大，但技術卻并不複雜。
其二，電磁發射雖然涉及許多不同實體過程的微妙平衡，但機器本身是由低成本的現成元件制成的。
其三，彈丸對目标的沖擊以及放大器中壓力的聚焦，也十分明确。
其四，發電廠的概念很容易了解。具體來說，目标隻需被扔進反應室，射彈就會通過同一入口向下發射，以便在正确的時刻趕上目标。而容器的形狀簡單，有一個入口孔，允許使用液态第一壁。
由于流動的液體可以幫助反應室不會被所輸出的巨大能量影響，是以液态第一壁能夠巧妙地回避其他聚變方法需要面臨的一些工程挑戰。
不過，該公司雖然相信射彈系統可以提供具有成本競争力的生産電力的最佳途徑，但他們也依然關注其他的替代方法。
比如，如果雷射成本能夠大幅下降，他們還打算開發一種額外的驅動器，并将這種雷射器與目前的技術設計進行結合，以增加更多優勢。
顯而易見，First Light Fusion 在全球最強大的脈沖電源設施“Z 機”上的實驗，正是該公司對其技術的一次測試。
First Light Fusion 對媒體表示：“它的峰值功率為 80 太瓦，超過了世界上整個電網的功率。它以電磁方式發射射彈，速度也比世界上任何其他設施都快。”
參考資料：
https://www.rechargenews.com/energy-transition/the-80-trillion-watt-shot-holy-grail-fusion-energy-pioneer-claims-record-at-world-s-most-powerful-machine/2-1-1609341
https://en.wikipedia.org/wiki/First_Light_Fusion
https://firstlightfusion.com/
https://firstlightfusion.com/media/first-light-fusion-announces-close-of-series-c-fund-raises
支援：鄒名之
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