核融合反应堆的工作方式

自1960年代以来，劳伦斯·利弗莫尔实验室（Lawrence Livermore）实验室的国家点火设施（NIF）一直在处理一项复杂的任务 - 探讨了如何使用激光来点燃融合反应。

在设施内部，将多达192个激光束发射到称为Hohlraum的厘米大小的空心圆柱体中，以生成X射线，以轰击含有氢同位素的微小胶囊。目的是浸入胶囊，吹出表面并加热同位素，重复恒星和巨型气行星内部发现的强烈条件。这种内爆的发生得如此之快，以至于允许在燃料拆卸之前进行融合反应[来源：llnl]。

如果该过程正常工作，则在进入胶囊中心的α粒子能量等于发射X射线和电子热量产生的能量损失时，将发生融合点火。目的是创建“燃烧的等离子体”，其中融合反应波散布到周围的热点周围。如果吸收了足够的α颗粒，燃料的温度将足够高以产生自我维持的热核反应，从而导致点火[来源：llnl]。

但是截至2020年，NIF的点火已被证明要比最初设想的要艰难得多。但是，正如NIF网站所指出的那样，每个实验都会获得更多的知识。例如，使用高分辨率3-D建模的使用已帮助他们更好地了解过程的工作原理[来源：llnl]。

2018年，NIF的科学家在向目标室射击了2.15兆焦耳的紫外线时，取得了记录。多年来，他们还设法增加了内爆速度，并增加了内爆中心的压力三到四倍，他们最初可能产生的东西。最重要的是，在实验室环境中，他们首次看到了达到阈值的初始迹象，在这种阈值中，α颗粒刺激燃料中融合反应的能量超过了内爆的动能。最终，如果他们能够更好地控制该过程，他们将能够实现融合点火[来源：llnl]。

像磁融合融合反应器一样，惯性融合的热量将传递给热交换器，以制造蒸汽以产生电力。