據研究人員稱，一個破紀錄的核聚變實驗在一瞬間吐出10萬億瓦特的能量，其背後的秘密已經被揭開：實驗中使用的燃料艙內中子重氫”自我加熱”或 “燃燒”等離子體。
去年，位於北加州的勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室的科學家們宣布，在國家點火設施（NIF）100萬億分之一秒內釋放了1.3兆焦耳的能量，創下了紀錄，《生活科學》當時報道說。在兩篇新的研究論文中，NIF的科學家們表明，這一成就歸功於世界上最強大的激光系統核心的微小空腔和燃料艙的精密工程，核聚變就發生在這裡。
研究人員報告說，儘管燃料艙只有大約一毫米（0.04英寸）寬，而且核聚變反應只持續了最短的時間，但其輸出相當於每一瞬間照射到地球上所有太陽光能量的10%左右。研究人員表示，該反應爆發出如此多的能量，是因為核聚變過程本身將剩餘的燃料加熱成足夠熱的等離子體，以促成進一步的核聚變反應。
燃燒離子體是指來自核聚變反應加熱成為等離子體中最主要的加熱源，超過了啟動或跳躍核聚變所需的加熱。1月26日發表在《自然-物理學》上的一項研究描述了如何優化NIF以實現燃燒等離子體。 核聚變是為太陽等恆星提供動力的過程。它與核裂變不同，後者在地球上的發電廠中通過將重原子核，如鈈分裂成更小的原子核來產生能量。當原子核被”融合”，即連接在一起成為更大的原子核時，核聚變釋放出大量的能量。
最簡單的核聚變類型以氫為燃料，研究人員希望核聚變有朝一日能夠利用地球海洋中豐富的氫氣發展成為一種相對”清潔”的動力源。由於恆星非常大，其強大的引力意味着核聚變反應是在非常高的壓力下進行的。但是在地球上，這樣的壓力是不可行的，因此聚變反應必須在非常高的溫度下進行。(根據蓋-呂薩克定律，在一定的體積內，隨着氣體溫度的增加，壓力也會增加，反之亦然）。
不同的實驗者提出了不同的方法來維持高溫下的核聚變反應，而國家點火設施專門採用一種叫做”慣性約束”的方法。它通過使用192個高功率的激光器撞擊中心的微小氫氣顆粒來創造高溫，這些激光器本身消耗巨大的能量，只能每天發射一次左右。慣性約束方法是為測試熱核武器而開創的，它離成為一個可行的動力源還有很長的路要走，這樣的動力源必須每秒汽化幾個這樣的燃料顆粒，才能有足夠大的能量輸出來產生有用的電力。
但是，NIF最近已經成功地實現了超高的能量輸出，即使只是在非常短暫的時刻。8月份的實驗接近於從燃料顆粒中產生與投入能量一樣多的能量，而且研究人員預計未來的實驗將更加強大。