美國國家點火裝置，真的是為了研究可控核聚變？
在一般人的理解中，核聚變指的僅是氘和氚之間的聚變反應。而實際上，原子序數比鐵小的元素，如氦，碳，矽等，在一定條件下，都可以發生核聚變。而人類選擇之所以只選擇氚和氘作為聚變材料，
研究可控核聚變有兩條獨立的路徑，
磁約束是目前可控核聚變研究的主流，如我國的東方超環，
美國的國家點火裝置
NLF一開始並非為研究可控核聚變而啟動的。1992年，蘇聯剛剛解體，美國突然之間失去了頭號對手，花鉅資研究核武器技術已經不那麼必要了。於是，剛剛上臺的克林頓為了表示自己是世界和平的愛好者，宣佈美國將暫停核子試驗。
而實際上，美國對不斷提升核武器性能的興趣並沒有減少，在宣佈暫停核子試驗後，美國就開始找尋核子試驗的替代方案。這個時候，有科學家站出來建議，可以用鐳射製作點火器，起爆微型氫彈。這樣不僅可以低成本的繼續研究核武器技術，而且還可以促進雷射技術的研究，為鐳射武器提供技術基礎。這個想法讓美國能源部心動不已，在1994年，能源部撥款啟動了“國家點火裝置”的技術。
但是，這項技術實質上還是“核子試驗”，只是換了一種方式而已，如果就這麼明目張膽地搞下去，等於美國自己打自己的臉。這個時候，又有熱心科學家出來解釋，說這個試驗中的核聚變靶心極其微小，只不過指甲蓋大小。靶心引爆後的核聚變能並不大，未來有一天能夠如果能實現連續引爆靶心（微型氫彈），然後加以收集，進而轉化為電能，豈不是就是實現了人類夢寐以求的可控核聚變？
也就是說，美國建造國家點火裝置，雖然初衷是改進氫彈性能，但是長遠來看，這也是為人類早日掌握可控核聚變做貢獻。不知是為了證明NLF真的可以研究可控核聚變，還是為了掩飾美國用這個裝置研究氫彈的真實目的，就在國際社會質疑NLF的時候，美國能源部的“慣性約束核聚變”委員會卻贊同了該項目，以表明該項目確實是可以研究可控核聚變的。
1997年，NFL正式開工建設，雖然明面上該專案掛上了研究可控核聚變的招牌，但是美國國內一些耿直的科學家和政客們依然對此項目耿耿於懷，一有機會就攻擊美國政府掛羊頭賣狗肉。不過，在“國家利益”面前，這些爭論即使聲音再大，也無法阻擋美國政府對該專案的資助。到2010年NLF建成，美國在該專案上的耗資已經超過了40億美元。
相比磁約束，慣性約束核聚變的原理顯得更加簡單。即用多點鐳射同時從不同方向照射在一個約指甲大小的靶心上，使得靶心發生核聚變反應（相當於微型氫彈起爆）。但實際上，這個過程的實現要求很高的科技水準。
靶心示意圖
從外面望去，NLF是一棟10層樓高的建築物，它長215米，寬120米，大概是三個足球場大的面積。為了讓微小的靶心發生核聚變反應，NLF利用鐳射製造的高溫，要比太陽內部的溫度還要高百倍。為何溫度要求如此之高，這裡要提一下描述核聚變發生條件--勞森判據。
根據勞森判據，當溫度，等離子密度和時間（維持上述溫度和密度）的乘積大於一個常數的時候，核聚變才會發生。在太陽內部，等離子密度極大，且這種狀態可以長期維持，所以即使太陽內部溫度僅僅1600萬度，就能發生核聚變反應。然而在實驗室中，人類根本無法長時間維持如太陽內部一樣巨大的等離子密度，因此，只有大幅度提高溫度，才能讓核聚變發生。
在NLF項目中，靶心的製作幾乎沒有難度，只需要製作一個藥丸大小的氘和氚混合丸。NLF要解決的主要問題，是如何儘量提高每一束鐳射的能量，並讓這些鐳射在互不干擾的情況下，在相差不到億萬分之一秒的時間內，同時從不同的方向照射到靶心。
因此，NLF實質上就是一個超級複雜的鐳射光學系統，把鐳射控制系統做好了，NLF也就基本成功了。
為了實現鐳射的精准控制，NLF啟動了超過六萬種各種高科技裝置。其鐳射控制主系統包括六個部分，分別是主鐳射系統，光束控制系統，鐳射注入系統，光脈衝發生系統，光開關區域和終端光束彙聚系統。
NLF最核心的部分是一個130噸重的目標靶室，在NLF點火的時候，這個靶室將是微型氫彈爆炸的地方。靶室的中心孔直徑達到了10米，並用30釐米厚的混凝土掩埋。
NLF核心
NLF點火的過程相當複雜，也相當壯觀：先將外部鐳射增強一萬倍，然後將這一束鐳射分為48束，然後，再次對著48束鐳射再次增強，然後再將它們進一步分為192束鐳射。此時，這些雷射光束的總能量已經增加到了原來的3000萬億倍。在誤差不超過一萬億分之一秒的時間內，這些雷射光束打到直徑約3毫米的氘氚燃料靶時，瞬間產生超過一億度的高溫，壓力超過1000億個大氣壓，此時，靶心將發生核聚變，等同於引爆一顆微型氫彈。
NLF現在主要有三項任務，其一就是為優化美國核武器性能而進行相關核子試驗，其二是類比恒星內部狀態，揭示宇宙奧秘，其三，這個任務似乎比較牽強，即為了保證美國能源安全進行慣性約束可控核聚變研究。
自2010年NLF首次點火以來，NLF已經進行了多次成功的點火試驗，並且在去年實現了輸出能量（鐳射）大於輸入能量（聚變能），使得聚變能的利用至少從理論上變成了可能，但是，這個成果更主要的意義在於，美國可以方便的利用NLF進行核武器研究了。NLF的第一個任務目標，即優化美國的核武器性能，基本上已經達到。NLF已經可以基本勝任美國核武器研究的相關實驗了。
NLF的第二個任務，即類比恒星內部狀態，揭示宇宙奧秘，這個任務似乎有些牽強。因為NLF啟動後即引爆氫彈，在設計上就沒有考慮維持恒星內部那種高溫高壓等離子體環境。相比之下，說磁約束裝置能夠類比恒星內部狀態，揭示宇宙奧秘，似乎更說得通一些。
磁約束可控核聚變示意圖
至於第三個任務，即研究可控核聚變，雖然相比磁約束裝置，NLF已經可以實現頻繁點火。但是，NLF實現慣性約束形勢的可控核聚變還遙遙無期，甚至連方向都還沒有。
首先，要實現慣性約束下的可控核聚變，必須先保證靶心引爆的連續性，這樣才能保證聚變能的連續輸出。而目前，NLF每啟動一次，則需要休整數天，根本無法實現靶心連續起爆（設計時也沒有考慮連續引爆）。
其次，如何收集聚變能並進行轉化為電能問題，這在NLF項目中也沒有考慮過。
再次，微型氫彈靶心如何連續的加入點火裝置，每次起爆後產生的雜質如何消除，以避免影響對後續聚變反應，這些NLF裝置中也沒有考慮。
最後，也是最重要的一個問題，就是如何設計一個裝置去束縛極高溫極高壓的聚變能，這不僅是工程學，而且是材料學上的一個難點。
因此，NLF雖然閃耀著科技之光，並且加持了研究可控核聚變和研究宇宙奧秘的任務，但是其本質上依然只是一個研究核武器的裝置，不能因為其成功運行而對其在研究可控核聚變方面有太大的期望。
也就是說，美國建造國家點火裝置，雖然初衷是改進氫彈性能，但是長遠來看，這也是為人類早日掌握可控核聚變做貢獻。不知是為了證明NLF真的可以研究可控核聚變，還是為了掩飾美國用這個裝置研究氫彈的真實目的，就在國際社會質疑NLF的時候，美國能源部的“慣性約束核聚變”委員會卻贊同了該項目，以表明該項目確實是可以研究可控核聚變的。
1997年，NFL正式開工建設，雖然明面上該專案掛上了研究可控核聚變的招牌，但是美國國內一些耿直的科學家和政客們依然對此項目耿耿於懷，一有機會就攻擊美國政府掛羊頭賣狗肉。不過，在“國家利益”面前，這些爭論即使聲音再大，也無法阻擋美國政府對該專案的資助。到2010年NLF建成，美國在該專案上的耗資已經超過了40億美元。
相比磁約束，慣性約束核聚變的原理顯得更加簡單。即用多點鐳射同時從不同方向照射在一個約指甲大小的靶心上，使得靶心發生核聚變反應（相當於微型氫彈起爆）。但實際上，這個過程的實現要求很高的科技水準。
靶心示意圖
從外面望去，NLF是一棟10層樓高的建築物，它長215米，寬120米，大概是三個足球場大的面積。為了讓微小的靶心發生核聚變反應，NLF利用鐳射製造的高溫，要比太陽內部的溫度還要高百倍。為何溫度要求如此之高，這裡要提一下描述核聚變發生條件--勞森判據。
根據勞森判據，當溫度，等離子密度和時間（維持上述溫度和密度）的乘積大於一個常數的時候，核聚變才會發生。在太陽內部，等離子密度極大，且這種狀態可以長期維持，所以即使太陽內部溫度僅僅1600萬度，就能發生核聚變反應。然而在實驗室中，人類根本無法長時間維持如太陽內部一樣巨大的等離子密度，因此，只有大幅度提高溫度，才能讓核聚變發生。
在NLF項目中，靶心的製作幾乎沒有難度，只需要製作一個藥丸大小的氘和氚混合丸。NLF要解決的主要問題，是如何儘量提高每一束鐳射的能量，並讓這些鐳射在互不干擾的情況下，在相差不到億萬分之一秒的時間內，同時從不同的方向照射到靶心。
因此，NLF實質上就是一個超級複雜的鐳射光學系統，把鐳射控制系統做好了，NLF也就基本成功了。
為了實現鐳射的精准控制，NLF啟動了超過六萬種各種高科技裝置。其鐳射控制主系統包括六個部分，分別是主鐳射系統，光束控制系統，鐳射注入系統，光脈衝發生系統，光開關區域和終端光束彙聚系統。
NLF最核心的部分是一個130噸重的目標靶室，在NLF點火的時候，這個靶室將是微型氫彈爆炸的地方。靶室的中心孔直徑達到了10米，並用30釐米厚的混凝土掩埋。
NLF核心
NLF點火的過程相當複雜，也相當壯觀：先將外部鐳射增強一萬倍，然後將這一束鐳射分為48束，然後，再次對著48束鐳射再次增強，然後再將它們進一步分為192束鐳射。此時，這些雷射光束的總能量已經增加到了原來的3000萬億倍。在誤差不超過一萬億分之一秒的時間內，這些雷射光束打到直徑約3毫米的氘氚燃料靶時，瞬間產生超過一億度的高溫，壓力超過1000億個大氣壓，此時，靶心將發生核聚變，等同於引爆一顆微型氫彈。
NLF現在主要有三項任務，其一就是為優化美國核武器性能而進行相關核子試驗，其二是類比恒星內部狀態，揭示宇宙奧秘，其三，這個任務似乎比較牽強，即為了保證美國能源安全進行慣性約束可控核聚變研究。
自2010年NLF首次點火以來，NLF已經進行了多次成功的點火試驗，並且在去年實現了輸出能量（鐳射）大於輸入能量（聚變能），使得聚變能的利用至少從理論上變成了可能，但是，這個成果更主要的意義在於，美國可以方便的利用NLF進行核武器研究了。NLF的第一個任務目標，即優化美國的核武器性能，基本上已經達到。NLF已經可以基本勝任美國核武器研究的相關實驗了。
NLF的第二個任務，即類比恒星內部狀態，揭示宇宙奧秘，這個任務似乎有些牽強。因為NLF啟動後即引爆氫彈，在設計上就沒有考慮維持恒星內部那種高溫高壓等離子體環境。相比之下，說磁約束裝置能夠類比恒星內部狀態，揭示宇宙奧秘，似乎更說得通一些。
磁約束可控核聚變示意圖
至於第三個任務，即研究可控核聚變，雖然相比磁約束裝置，NLF已經可以實現頻繁點火。但是，NLF實現慣性約束形勢的可控核聚變還遙遙無期，甚至連方向都還沒有。
首先，要實現慣性約束下的可控核聚變，必須先保證靶心引爆的連續性，這樣才能保證聚變能的連續輸出。而目前，NLF每啟動一次，則需要休整數天，根本無法實現靶心連續起爆（設計時也沒有考慮連續引爆）。
其次，如何收集聚變能並進行轉化為電能問題，這在NLF項目中也沒有考慮過。
再次，微型氫彈靶心如何連續的加入點火裝置，每次起爆後產生的雜質如何消除，以避免影響對後續聚變反應，這些NLF裝置中也沒有考慮。
最後，也是最重要的一個問題，就是如何設計一個裝置去束縛極高溫極高壓的聚變能，這不僅是工程學，而且是材料學上的一個難點。
因此，NLF雖然閃耀著科技之光，並且加持了研究可控核聚變和研究宇宙奧秘的任務，但是其本質上依然只是一個研究核武器的裝置，不能因為其成功運行而對其在研究可控核聚變方面有太大的期望。