8月初，在美国shine公司的核聚变实验装置里，突然爆发出一道神秘的蓝光，研究人员瞬间惊呆了，切伦科夫蓝光！真的发生核聚变了？这可能是人类历史上第一次直接看到可控核聚变的发生，而上一次，美国国家点火装置，只是用仪器测到了核聚变的发生，这已经是美国在核聚变领域的第二个突破了，人造太阳真的就要来了吗？

近年来随着超导磁场、高能激光、人工智能等技术的快速发展，可控核聚变被认为越来越接近突破的边缘，众多资本也冲进了这一领域，全球已成立了数十家以核聚变能源为目标的公司，提出了多种实现可控核聚变的技术方法。

• SHINE公司的目标

SHINE公司是一家名不见经传的核技术公司，他们采用的方法是利用辐射效应核聚变直线加速器（FLARE），将氘核束加速后高速射入氚靶，引发氘氚聚变反应，释放出高能中子和伽马射线。这些中子和伽马射线可以用于高分辨率成像及医用同位素生产，如钼-99和镥-177。

钼-99是一种诊断性同位素，用于诊断心脏病、癌症和其他疾病。镥-177则是一种放射性物质，当它与癌症靶向分子配对时，可向癌症转移灶发射高度靶向的辐射，在杀死癌细胞的同时，最大限度地减少对周围健康细胞的损害。SHINE预计今年年底将开始在核聚变工厂中生产镥-177，每年可达10万剂，未来将扩展到20万剂/年。

但这只是SHINE公司的初步目标，他们的更大目标是不断扩大可控核聚变规模，最终实现可控核聚变能源的商业生产。这就是我们为什么要密切关注他们的实验进展，以及那道切伦科夫蓝光的奇迹。

去年年底，美国国家点火装置在全球历史上首次实现可控氢聚变点火，在核燃料胶囊处产生了输出大于输入的净能量收益，实现了0到1的突破，今年6月又再次点火成功，实现了更大的净能量收益。

但国家点火装置的胶囊每一次都会炸毁，实现氢聚变点火是通过观测数据计算出来的，要怎样才能眼见为实，亲眼看到可控核聚变的发生呢？

• 切伦科夫辐射

这就是SHINE公司实验设备中今年8月发生的事情。但在看到可控核聚变之前，我们先要理解切伦科夫辐射，这是一种粒子在介质中超越光速时发生的现象，会产生可见的蓝色光芒。

你可能觉得不可思议，不是说这个世界上光速是最快的，没有任何有静止质量的物体速度能超过光速吗？这是指光在真空中的速度，光在介质中速度会降低，比如在水中光速只有真空中的75%，也就是32万公里/秒左右，这就给了其他物质以可乘之机。

当粒子在介质中运动时，会与介质分子发生相互作用产生电磁波。当粒子运动速度低于介质中的光速时，电磁波会相互干涉抵消，不会形成可见光。但当粒子运动速度超过介质中的光速时，这些电磁波就会相互叠加增强，并沿着粒子运动方向形成一个锥形波前。这个波前就是切伦科夫辐射，它具有极高的频率和短波长，所以呈现出诡异的蓝光。

就像物体在空气中运动速度超过音速会产生音爆，切伦科夫辐射相当于粒子运动超过光速时产生的“光爆”，是一种特殊的电磁辐射，可以反映出粒子的运动速度和能量，在核物理和天文学中有很多应用。

比如国际原子能机构的核检查员就利用专门的设备到各个核电站检查，分析泛燃料水池中的切伦科夫辐射，看数据是否与报告的燃料数据相符，以确保核燃料没有被转移到非和平用途。

天文学家也会利用切伦科夫辐射来探测高能粒子，如中微子和宇宙射线。比如南极的冰立方中微子观测站，就可以捕捉从宇宙深处飞来的粒子在冰层中产生的切伦科夫辐射，以研究宇宙的起源和结构。

• 核聚变直线加速器

SHINE公司核聚变直线加速器的末端是一个水罐，里面有一个圆形的氚靶，当高速氘核束打入氚靶，触发氘和氚发生核聚变反应时，会释放出高能中子和伽马射线，它们在水中的运动速度一旦超过光速，就会产生切伦科夫辐射，发出诡异的蓝色光芒。

而这正是研究人员在今年8月初观测到的奇迹，从而确认该装置触发了氘氚核聚变，并通过蓝光的亮度，测算出每秒钟大约有50万亿次核聚变。

所以这算是美国可控核聚变领域的又一个突破吗？目前被认为最有希望的托卡马克装置一直没能实现核聚变点火，并且正在建造的最大装置国际热核聚变反应堆（ITER），也要到2035年才开始全氘 - 氚核聚变实验，究竟能不能成功还是一个未知数。其他托卡马克装置更是连实现核聚变点火提都不提，讳莫如深。

难道最有希望的方向没看到希望，其他可控核聚变技术反而在不断取得突破，有可能在未来几年取得成功？

无论如何，人造太阳都是人类未来的方向，不管哪种技术突破，都是全人类的福祉，因为我们就可以不再用化石燃料去烧烤我们的地球了，希望这一天能早点到来。

参考：https://www.shinefusion.com/blog/shine-technologies-achieves-visible-proof-of-fusion