近日，上海交通大学校长、中国科学院院士张杰被美国核物理学会授予2015年度爱德华·泰勒奖。这是我国科学家首次荣获此激光聚变领域国际最高奖项。然而有多少人了解激光核聚变呢？

激光核聚变（laser nuclear fusion）是以高功率激光作为驱动器的惯性约束核聚变。在探索实现受控热核聚变反应过程中，随着激光技术的发展，1963年苏联科学家N.巴索夫和1964年中国科学家王淦昌分别独立提出了用激光照射在聚变燃料靶上实现受控热核聚变反应的构想，开辟了实现受控热核聚变反应的新途径激光核聚变。激光核聚变要把直径为1毫米的聚变燃料小球均匀加热到1亿度，激光器的能量就必须大于1亿焦，这在 技术上是很难做到的。直到1972年美国科学家J.纳科尔斯等人提出了向心爆聚原理以后，激光核聚变才成为受控热核聚变研究中与磁约束聚变平行发展的研究途径。

目前最著名的激光型核聚变装置是美国的“国家点火设施”(NIF)，这个设施位于加州的劳伦斯-利福摩尔国家实验室，从1997年开工，2009年建成，总计耗资35亿美元。2010年开始启动实验。此外，中国也发展了神光系列激光核聚变装置。

这是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统，为了产生聚变所必须的高温和高压，NIF将汇聚其192束激光束同时照射在一个直径为0.44厘米的氢同位素靶丸上。总计200万焦耳的能量激光束将通过各自窗口进入目标舱内，向容纳靶丸的小金属圆柱体汇聚。激光束进入小金属圆柱体内部后，从各个方向压缩和加热氢燃料球，产生超过1000亿个大气压的压力，还能够将其加热到约300万摄氏度。在此情况下引发聚变反应，温度可达到1亿度。这样的极端条件可以模拟出只有在天体或核爆炸过程中才可能有的高压、高温、高密度的极端物理条件。但目前来看，激光型核聚变装置缺乏转化为商用的可能。 

整套NIF要运作必须启动60000具各种精密高科技装置，长达一公里的厂房设备最终要让192门激光在十亿分之一秒同时发射击中铅笔头大小的燃料球。误差不能超过30万亿分之一秒。要达到这准确度NIF整套设备必须零震动和零热涨冷缩。许多10吨重的设备的安装误差不能超过100微米。而且，这类装置也缺乏将聚变产生的能量稳定地源源不断引出、转化为电能的手段。