随着如何使激光核聚变反应堆实用化的问题日益突出，罗切斯特大学激光能学实验室（LLE）的科学家们已经想出了一种方法，使核聚变激光器能够从根本上制造自己的燃料颗粒。
2022年12月，位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置的科学家们取得了六十年来从未有过的突破性进展，一个实验反应堆使用192束高能激光聚焦于一点，击中了氘和氚的燃料颗粒，并首次引发了惯性聚变点火反应。

虽然这就像科学家和工程师们"砰"地一声开了香槟酒瓶塞，但实际的核聚变动力反应堆仍遥遥无期。然而，这并不妨碍由LLE资深科学家Igor Igumenshchev和LLE理论部主任Valeri Goncharov领导的罗切斯特团队研究如何将激光核聚变带出实验室、带入现实世界的后勤问题。

最大的障碍之一是如何制造反应堆运行所需的燃料颗粒。目前，这种燃料芯块的制造过程复杂而昂贵，需要使用液氦将氘和氚（氢的放射性同位素）冷冻到仅比绝对零度高11开尔文的温度，然后将它们层层叠放形成燃料芯块。

这对于不需要担心平衡账目的实验室实验来说也许没什么问题，但一个正常运行的核聚变反应堆每天需要大约一百万个这样的燃料颗粒。因此，罗切斯特团队正在开发一种2020年首次提出的想法，以创造一种技术，使反应堆中的激光器在内爆和点火前的激光爆炸中产生自己的燃料片。

科学家们没有使用固体颗粒，而是将氘和氚注入泡沫胶囊中。巧妙之处在于，当激光阵列射向胶囊时，光束会使胶囊塌缩成一个球体，其密度与氘氚液体燃料相同，然后发生内爆。

目前，该工艺只是利用LLE公司的OMEGA激光器进行的缩减概念验证。然而，该团队声称，未来具有更长和更高能量脉冲的激光器能够将新胶囊点燃。

Igumenshchev说："将这一目标概念与LLE目前正在开发的高效激光系统相结合，将为聚变能源提供一条极具吸引力的途径。"

这项研究发表在《物理评论快报》上。 

原标题：激光聚变反应堆可自给自足 瞬间制造出燃料芯块