去年秋天，洛克希德·马丁公司披露了一个新的核聚变反应堆设计——该公司声称该设计可以在十年内为家庭和汽车提供动力。这种极度乐观的说法让人想起那个老掉牙的陈词滥调：核聚变总是在十年之内……而且永远是。尽管如此，实验表明我们正在一步步接近。
理论上，核聚变很简单。你从水和锂中提取氢的同位素，并将燃料加热到数百万度（摄氏或华氏度无关紧要），从而产生难以捉摸的第四种物质状态：等离子体。然后，原子核以越来越快的速度运动，直到它们碰撞并融合，形成氦并释放能量。瞧！无限的清洁能源。
实践中，这并非易事。除非等离子体被持续挤压和加热，迫使原子核靠近，否则反应就会消散于无形——要控制住类似恒星核心的东西非常困难。尽管如此，今天仍有十几个团队在竞相创造可持续的核聚变反应。以下是三个引领潮流的策略。
1. 用巨大的磁铁约束等离子体
今年，由35个国家参与的巨型项目ITER将在法国动工建设。ITER是一个甜甜圈状、相当于发电厂大小的反应堆，它将在一个磁场内进行核聚变反应，并通过金属墙导出能量。科学家们希望在未来十年内运行一个试验规模的反应。
2. 紧凑型反应堆中的反射壁
在洛克希德的设计中，一排磁线圈形成一个反射壁来约束等离子体。该公司的小型反应堆允许科学家比使用ITER大小的反应堆更灵活地调整实验设置。洛克希德公司表示，他们已经启动了其反应堆200次，但没有公布任何数据——因此这些尝试是否成功还有待观察。如果成功了，那么也许不久我们就能驾驶真正的福特Fusion汽车了。
3. 由激光点燃的微型爆炸
在美国国家点火装置，科学家们采取了不同的方法来实现核聚变。他们用数十束激光照射一颗BB弹大小的固态氘和氚颗粒。在十亿分之一秒内，氢基燃料会坍缩成致密的等离子体，并爆发成一团能量。去年，科学家们实现了有史以来首次净能量增益的聚变反应，这意味着他们从等离子体中获得的能量略多于输入的能量。
无限能源探索中的死胡同
- 列奥纳多·达·芬奇曾宣称永动机是胡说八道，与炼金术同等不靠谱。但这只是在他尝试制造之后。他的笔记中充满了失败的尝试。
- 1989年，化学家马丁·弗莱施曼和斯坦利·庞斯声称他们用廉价的实验室设备实现了冷聚变，一种室温下的聚变反应。但迄今无人能重现。
- 2005年，医学博士兰德尔·米尔斯声称他创造了“氢化物”——一种能量是煤的1000倍的氢燃料。但物理学家认为，它们的实际存在将违反量子力学定律。
本文最初发表于《大众科学》2015年4月刊，标题为“在地球上制造恒星的三种方法”。
