据美国能源部(DOE)国家核安全局(NNSA)网站报道，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置(NIF)取得了重要进展，目前正在开展2009年完成NIF点火的筹备工作――即在实验室条件下实现人类历史上的第一次核聚变点火(用激光点燃一个“人造太阳”)。从长远来看，核聚变能将是人类未来能源的主导形式，被科学家称为“能源危机的终结者”。
核聚变能取之不尽
太阳是我们已知的最有效率的一种能量机器，它的内部存有大量氢的同位素重氢(氘)和超重氢(氚)，在发生核聚变反应生成一些大原子的同时发出光和热。因此，地球最大的能量来源是太阳。根据爱因斯坦质能方程，能量可以是质量和光速的平方相乘所得的积。原子核发生聚变时，有一部分质量转化为能量被释放出来，只要微量的质量就可以转化成很大的能量
核聚变反应所需要的燃料地球上到处都是，人们不必担心原料会像石油那样逐渐枯竭。重氢可以从海水中提取，生产超重氢所需要的锂元素可以从一般的石头中提取。这两种原料地球上可以说是无穷无尽的。而且，核聚变反应释放出的能量大得超出人们的想象。
形象地来说，3瓶矿泉水就可以为一个4口之家提供一年的电力。每一升海水中约含有30毫克重氢，通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。根据理论计算，如果建成一座百万千瓦的核聚变电站，每年只需要从海水中提取304千克的重氢。为了应对可能出现的能源危机，世界上不少国家希望挖掘潜在的核聚变能，展开对人造太阳的研究。
可控核聚变才有用
1952年，随着第一颗氢弹的爆炸，人类制造核聚变反应成为现实，人造太阳之梦由此而始，但那只是不可控制的瞬间爆炸。随后，科学家们一直在寻找可以在某个装置里加以控制氢弹爆炸的途径，希望源源不断地产生核聚变能(曾经有不少科学家认为可控核聚变反应是不可能实现的)。近年来，科学家们设计了许多巧妙的方法，如用强大的磁场来约束核聚变反应，或用强大的激光来加热原子等。
由于太阳引力巨大，其中的燃料处于高度浓缩状态，氢及其同位素原子的距离变得很小，核聚变可以自然地发生，但在地球上的自然条件下却无法实现自发的持续核聚变。在氢弹中，爆炸是在瞬间发生并完成的，可以用一个原子弹提供高温和高压引发核聚变，但在反应堆里，不宜采用这种方式，否则反应会难以控制。要想让氘原子和氚原子在特殊的位置上碰撞并且发生聚变，需要1亿摄氏度以上的极高温环境。因此，人造太阳的核心技术是点火。
目前，科学家还不能进行连续的可控核聚变，主要是因为进行核聚变的条件非常苛刻。发生核聚变至少需要在1亿度的高温下才能进行，因此又叫热核反应。可以想象，没有什么材料能经受得起1亿度的高温。此外还有许多难以想象的困难需要去克服。尽管存在困难，科学家经过不断研究已取得了可喜的进展。可以预计，人们最终将掌握控制核聚变的方法，让核聚变为人类服务。20世纪70年代至90年代，一些发达国家纷纷参与“托卡马克”核聚变装置的兴建，就是构造一个形如中空面包圈的环形磁容器，利用强磁场约束带电粒子，将聚变原料加热到上亿摄氏度高温，以实现聚变反应。
激光点火装置
美国人的激光核聚变
传统的方法是利用“托卡马克”装置控制核聚变反应，而NIF利用的是惯性约束法控制核聚变。这种方法是把几毫克的重氢和承重墙的混合气体装入直径约几毫米的小球内，从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸发，受它的反作用力，球面内层向内挤压。反作用力是一种惯性力，可以约束气体，所以称为“惯性约束”。
就像喷气式飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样，小球内气体受挤压而压力升高，并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需的点火温度时，小球内气体便发生爆炸，并产生大量热能。爆炸过程时间很短，只有数十亿分之一秒。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去，所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。
从已完成的实验效果看，激光技术是目前最有效的手段。NIF耗资12亿美元，是世界上最大的激光点火装置，整个激光装置长215米，宽120米，每次激光脉冲持续时间大约为十亿分之一秒，最大输出能量为1800千焦，其瞬间最大输出功率为5.4万亿千瓦，是美国所有电厂输出功率的500倍。
在激光点火装置内，一束红外线激光经过许多透镜和凹镜的折射和反射后，将变成一束功率巨大的激光束。然后，研究人员再将该激光束转变为192束单独的紫外线激光束，照向目标反应室的聚变舱中心。当激光束照射到聚变舱内部时，瞬间产生高能X射线，压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂。燃料球芯块外壳爆裂会产生一种同样大小的反向作用力，向内压缩燃料，直到引起燃料内部的核聚变，从而产生巨大的能量。
紫外线激光装置 激光束放大装置 核聚变反应室
未来前景十分广阔
NIF计划于2009年上半年首次点火。参与这次点火工作的主要是美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家。此次点火的目的，就是利用一粒不超过铅笔顶部的橡皮擦的核燃料，来产生1亿摄氏度的高温和超过地球大气压数十亿倍的高压。如果点火成功，将标志着具有实际意义的核聚变发电站的建设迈出了第一步。
参与NIF研究的科学家表示，现有的核电厂和核武器都是采用核裂变的方式来获得能量，这种能量获取方式会产生放射性物质，对人类和周边环境构成危害。因此，核裂变发电厂最终将退出能源舞台，而被核聚变发电厂所代替。据专家估计，商业化的核聚变发电厂最早也要到2050年开始运行。这一天还非常遥远，科学家们还必须通过许多考验。
如果核聚变发电研究成功，将对人类的能源供应产生最为深远的影响，人类因此将真正拥有取之不尽、用之不竭的清洁新能源。地球上仅海水中就含有45万亿吨重氢，足够提供人类使用百亿年。从长远看，核聚变能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源，人类将会从“石油文明”走向“核能文明”。