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【导语】18日美国物理学会等离子体物理分部年会上，Zap Energy宣布其FuZE-3实验获830兆帕电子压力、约1.6吉帕等离子体总压力，刷新纪录。该技术路线与“托卡马克”不同，在压缩效率与稳定性间寻平衡，此次成果让可控核聚变实用化多了一种可能。

在18日举行的美国物理学会等离子体物理分部年度会议上，美国聚变能源技术公司Zap Energy宣布，其最新一代“聚变Z箍缩实验3”（FuZE-3）在实验中获得高达830兆帕的电子压力，对应等离子体总压力约1.6吉帕。该成果刷新了迄今在剪切流稳定Z箍缩装置中实现的压力纪录，是迈向聚变能量增益道路上(shàng)的(de)重(zhòng)要(yào)一(yī)步(bù)。

FuZE-3的(de)等(děng)离(lí)子(zi)体(tǐ)室(shì)只(zhǐ)有(yǒu)大(dà)约(yuē)3.66米(mǐ)长(zhǎng)，可(kě)产生几毫米宽的高温高密度等离子体丝。图片来源：Zap Energy官网

实现可控核聚变需要在极短时间内获得高温高密度等离子体，其压力是综合反映温度与密度的关键指标。压力越高，发生的聚变反应就越频繁，从而更接近能源输出大于输入的目标。与寻求极高压力或极长约束时间的其他路线不同，Zap Energy的剪切流稳定Z箍缩技术试图在压缩效率与等离子体稳定性之间寻找平衡。

此次，团队利用“光学汤姆孙散射”技术测得等离子体电子压力达830兆帕。等离子体不仅由电子组成，还包含质量更大的离子，当电子和离子温度接近时，二者都会对压力作出贡献，因此总压力约为电子压力的两倍，达到1.6吉帕。1吉帕相当于海平面大气压的约10000倍，或马里亚纳海沟海底压力的10倍。相关高压状态可维持约1微秒（百万分之一秒）。

最近的FuZE-3实验中，多次重复放电测量显示，电子密度处于3×1024m-3—5×1024m-3范围，电子温度则超过1keV（约为1167万摄氏度）。

FuZE-3的设计目标是在“三重乘积”（密度×温度×约束时间）上达到新的高度，这是聚变性能的重要指标。

【总编辑圈点】

Zap Energy采用的剪切流稳定Z箍缩技术，与我们熟知的“托卡马克”装置技术路线不同。“Z箍缩”采用了强磁场和高密度等离子体来控制和加热氢等核燃料，从而实现聚变反应。这种技术路径装置结构简单、成本可大幅降低，体积(jī)可(kě)以(yǐ)做(zuò)得(de)更(gèng)小(xiǎo)。产(chǎn)生(shēng)净(jìng)能(néng)量(liàng)增(zēng)益(yì)是(shì)可(kě)控(kòng)核聚变实用的终极目标之一，此次FuZE-3取得的优异成绩，意味着它离产生可控核聚变反应更近了一步，让人类在探索终极清洁能源的道路上多了一种可能性。