首先来说第1个问题,关于如何加热的方法,从上世纪60年代开始,激光器的发明,为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了一条门缝。最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料,因为该方法能量大,而且无需与被加热物质接触,简单理解就是类似于拿阳光聚焦之后点燃木屑。但是单个激光器的能量太低,所以为了解决这样的问题,需要将多个激光器的能量聚焦于同一点。该问题看似简单,实则非常困难。因为必须保证在短暂的加热时间内,被加热物体的所有方向受热均匀,一致向球心坍缩(简单理解就是将被加热物质想象成一个足球,如果想要挤压足球内部的空气,最好的方法就是从四面八方一起用力,使其体积被压缩。如果仅仅从两个方向使劲,则足球会变形,足球内部的空气被挤压效果就会大打折扣)。这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确,也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制。目前在该领域美国的研究进展是最快的,其「国家点火装置」目前正在实验将192个激光器聚焦于同一点。而我国的「神光三号」项目目前则正在试验将32个激光器聚焦,下一步目标是48个。

我国研发的神光3号惯性约束核聚变激光驱动装置

 

现在再来讨论第2个问题,我们拿什么来盛放这些物质。上亿度的物质足够烧毁任何与其相接触的东西,那么就算能将这些反应燃料点燃,又能拿什么来盛放它?「超导托卡马克」装置的研制就是为了实现能将上亿度的物质存放于其中的目的。具体的基本原理在高中物理课本就有提到,是通过将这些物质约束在一个密闭的环中使其高速旋转,来将其固定在一个密闭的空间中,从而实现了变相的盛放