50 年来，我们一直“接近”实现聚变发电 它什么时候会真正发生？

核聚变发电本来应该是梦想成真。当我们发现可以将小原子粉碎在一起形成更大的原子并在此过程中释放少量能量时，世界各地的科学家就意识到了这一新物理知识的含义。有些人想把它变成武器，但另一些人则想把它发展成清洁、高效、取之不尽的电能。

但事实证明，聚变能……很难。真的很难。真的很复杂。充满了意想不到的陷阱和陷阱。四分之三个世纪以来，我们一直在努力建造聚变发电机，并且取得了很多进展——巨大的、突破性的、拓展视野的进展。但我们还没有到那一步。核聚变发电一直是“距离我们只有 20 年时间”的事物之一，距今大约 50 年了。

主要的挑战是，虽然实现聚变相对简单（我们一直用热核武器做到这一点），但要使反应缓慢且可控，同时从中提取有用的能量则要困难得多。

在现代，尝试有用的核聚变动力有两种主要方法。一种基于称为惯性约束的过程，向一个小目标发射一束激光并使其爆炸，引发短暂的聚变反应。2022 年 12 月，能源部的国家点火设施 (NIF) 因使用这种方法实现“盈亏平衡”而成为头条新闻，即燃料释放的能量多于注入的能量。 

另一种方法基于磁约束，即强大的磁场挤压等离子体直至其开始熔化。这里的实验已经取得了很大的进展，但在确保等离子体保持稳定方面遇到了持续的困难，而等离子体保持稳定是稳定聚变反应所必需的。最新的迭代被称为 ITER，目前正在由一个国际研究联盟建造，该联盟希望完工后，ITER 将成为第一个实现收支平衡的磁约束装置。

但 NIF 并不是为发电而设计的，目前还不清楚如何将其流程转变为发电厂。尽管它的力量很大，但它通过聚变产生了价值五美分的电力。此外，“盈亏平衡”的技术含义有些令人失望。是的，燃料释放的能量多于吸收的能量，但整个装置中只有不到 1% 的能量首先转化为燃料。至于国际热核聚变实验堆（ITER），该设施无可救药地陷入了管理不善和成本超支的泥潭，而且它本身甚至不是为了发电而设计的。