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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实验获重大突破，获830兆帕电子压力、约1.6吉帕等离子体总压力，刷新纪录，在压缩效率与稳定性间寻得平衡，离可控核聚变更近一步。

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(dá)830兆(zhào)帕(pà)的(de)电(diàn)子(zi)压(yā)力(lì)，对(duì)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的重要一步。

FuZE-3的等离子体室只有大约3.66米长，可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(zhào)帕(pà)。等(děng)离(lí)子(zi)体(tǐ)不(bù)仅(jǐn)由(yóu)电(diàn)子(zi)组(zǔ)成(chéng)，还(hái)包(bāo)含(hán)质(zhì)量(liàng)更(gèng)大(dà)的(de)离(lí)子(zi)，当(dāng)电(diàn)子(zi)和(hé)离(lí)子(zi)温(wēn)度(dù)接(jiē)近(jìn)时(shí)，二(èr)者(zhě)都(dōu)会(huì)对(duì)压(yā)力(lì)作(zuò)出(chū)贡(gòng)献(xiàn)，因(yīn)此(cǐ)总(zǒng)压(yā)力(lì)约(yuē)为(wèi)电(diàn)子(zi)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，体积可以做得更小。产生净能量增益是可控核聚变(biàn)实(shí)用(yòng)的(de)终(zhōng)极(jí)目(mù)标(biāo)之(zhī)一(yī)，此(cǐ)次(cì)FuZE-3取(qǔ)得(de)的(de)优(yōu)异(yì)成(chéng)绩(jī)，意(yì)味(wèi)着(zhe)它(tā)离(lí)产(chǎn)生(shēng)可(kě)控(kòng)核(hé)聚(jù)变(biàn)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。