聚变创业公司Inertia Enterprises宣布，已找到一种方法，将其燃料颗粒的制造时间从数天大幅压缩至仅需数分钟。
通过大幅缩短燃料填充时间，Inertia表示已攻克其商业发电厂第一阶段目标所必须跨越的十大障碍之一。该公司向TechCrunch独家披露了这一新工艺。
这一突破并非理所当然。投资者向Inertia注资4.5亿美元，前提是该公司能够将美国国家点火装置（NIF）开发的技术实现商业化。NIF是一项精密的科学实验设施，运营需要极为细致的维护。在NIF，制造一枚燃料颗粒可能耗时一周以上，且成本高昂，这显然不符合盈利运营的要求。
"但当你真正深入研究时，你会发现，等等，他们一年才制造寥寥几枚，"Inertia联合创始人兼CEO杰夫·劳森对TechCrunch表示，"我戴上商业的帽子想了想，对，我知道这叫什么：原型机。"
Inertia团队着手将这些原型转化为可大规模制造的产品。"这就是为什么我们要从苹果等公司挖人，"他说，"有一批工业工程师，他们的态度是：'好吧，我得去想办法在工厂里把它生产十亿次。'"
不过，NIF的燃料颗粒远比iPhone复杂。其外层是一个球形金刚石外壳，壳内紧贴着一层冻结的氘和氚——即能为聚变反应堆提供燃料的氢同位素。晶体层内部则是气态氘氚混合物。每一固体层都必须尽可能接近完美球形。
这些燃料颗粒随后被封入称为"黑腔"的金质外壳中，黑腔将激光能量转化为X射线，进而压缩内部燃料颗粒。若一切顺利，这种压缩将使原子发生聚变并释放能量。然而，球形结构哪怕存在微小的缺陷，都可能干扰点火过程，使聚变反应无法充分发挥潜力。
Inertia必须在不偏离NIF物理研究成果的前提下，将这一工艺压缩到具备商业可行性的程度。
"如果尝试做得更快，会发生什么？"劳森说。该团队拥有先天优势：Inertia联合创始人兼首席科学家安妮·克里彻，正是NIF首个实现能量净输出的聚变实验的设计者。
经过数轮研发，该创业公司能够在约30分钟内完成晶体生长，而这一过程在NIF可能长达一周。总体而言，单枚燃料颗粒的制造时间约为两至三小时，且该工艺可扩展至工业规模。Inertia在劳伦斯利弗莫尔国家实验室NIF的协助下开发了这一工艺，双方已建立公私合作伙伴关系。
Inertia还具备NIF所不具备的优势：由于该公司计划使用一台功率是NIF现有激光器四倍的激光器，因此对燃料颗粒缺陷的容忍度更高，这也进一步加快了制造流程。
"我们实际上拥有很大的余量，"劳森说，"我们的策略就是将驱动装置、激光器超规格配置，从而在系统的其他各个环节获得充裕的调整空间。"
缩短燃料填充时间还带来了连锁效应——降低了Inertia在任何时间节点所需储备的氚量。氚具有放射性，操作须谨慎；据《科学》杂志报道，氚目前极为昂贵，每克约合3万美元，全球库存仅约25公斤。
与许多聚变创业公司一样，Inertia计划借助聚变反应自产氚，但启动阶段仍需一定的初始库存。此外，缩短制造时间有助于控制库存规模。Inertia预计，其全规模商业发电厂每秒将消耗10枚燃料颗粒。
"通过缩短这一环节的时间，你的设施规模变小了，整个系统运转更快，效率也更高，"劳森说。
Q&A
Q1：Inertia Enterprises的燃料颗粒制造技术有什么突破？
A：Inertia Enterprises成功将聚变燃料颗粒的制造时间从NIF所需的数天乃至一周以上，大幅压缩至约两至三小时，其中晶体生长环节仅需约30分钟。这一突破依托与劳伦斯利弗莫尔国家实验室的公私合作伙伴关系实现，是该公司推进商业发电厂计划必须攻克的十大障碍之一。
Q2：Inertia的聚变燃料颗粒为什么对球形精度要求这么高？
A：燃料颗粒被封入金质黑腔后，激光将其能量转化为X射线以压缩燃料颗粒，从而触发聚变反应。若颗粒球形存在哪怕微小的缺陷，都会干扰点火过程，导致聚变反应无法充分释放能量。不过，Inertia计划使用功率是NIF激光器四倍的设备，因此对颗粒缺陷的容忍度更高，也因此加快了制造速度。
Q3：Inertia Enterprises的商业聚变发电厂计划进展如何？
A：Inertia已获得4.5亿美元投资，目标是将NIF的科学成果商业化。目前公司已攻克十大商业化障碍之一，即大幅缩短燃料颗粒制造时间。该公司预计全规模商业发电厂每秒将消耗10枚燃料颗粒，并计划通过聚变反应自产氚燃料，以降低对全球稀缺氚库存的依赖。