聚变初创公司Inertia Enterprises宣布，他们找到了一种方法，将燃料颗粒的制造时间从几天缩短到仅几分钟。

通过大幅缩短燃料填充时间，Inertia表示这解决了其实现商业化核聚变电厂第一阶段目标所面临的十大障碍之一。该初创公司还首次向TechCrunch独家展示了这一制造工艺。

这一进展并非轻而易举：投资者基于Inertia能够商业化国家点火装置（NIF）开发的技术，向其投入了4.5亿美元。NIF是一个复杂的科学实验装置，操作时需要极其细致的维护和管理。在NIF，制造燃料颗粒可能需要一周甚至更长时间，且成本高昂，这显然不利于盈利。

“仔细观察后你会发现，他们每年只制造少量燃料颗粒，”Inertia联合创始人兼CEO Jeff Lawson告诉TechCrunch。“我戴上商业视角的帽子，意识到这其实就是原型制造。”

Inertia团队着手将这些原型转变为可大规模生产的产品。“这也是我们为什么要招聘来自苹果等公司的工业工程师，”Lawson说，“他们的任务就是弄清楚如何在工厂里生产十亿个这样的燃料颗粒。”

不过，NIF的燃料颗粒远非普通电子产品那么简单。其外层是球形钻石壳，内层覆盖着一层薄薄的冷冻氘和氚——这两种氢的同位素是聚变反应的燃料。晶体层内部则是氘氚气体混合物。每一层的球形度必须极其精准。

这些燃料颗粒随后被包裹在称为hohlraums的金质外壳中，激光能量通过它们转化为X射线，压缩内部的燃料颗粒。若一切顺利，压缩将引发原子核聚变并释放能量。但即便是微小的形状缺陷也会干扰点火过程，阻碍聚变反应达到最佳效果。

Inertia必须在不偏离NIF物理原理的前提下，将制造过程压缩到商业可行的时间范围内。

“如果试图加快速度，会发生什么？”Lawson说。团队有一定优势：联合创始人兼首席科学家Annie Kritcher设计了NIF上首个释放能量超过消耗的聚变实验。

经过多轮开发，Inertia将晶体生长时间缩短至约30分钟，而NIF可能需要一周时间。整体上，一个燃料颗粒的制造时间缩短至2至3小时，且该工艺可实现工业规模生产。Inertia在劳伦斯利弗莫尔国家实验室的NIF帮助下开发了这一工艺，并与其建立了公私合作伙伴关系。

此外，Inertia拥有NIF所不具备的优势。由于计划使用功率是NIF四倍的激光器，Inertia可以容忍燃料颗粒更多的缺陷，这也加快了制造速度。

“我们实际上有很大的裕度，”Lawson说，“我们的策略是将激光器设计得更大，以便在系统的其他部分有更多调整空间。”

缩短燃料填充时间还有助于减少Inertia需要储备的氚量。氚具有放射性，处理时需格外小心。目前氚价格极高，约3万美元每克，全球库存仅约25公斤。

像许多聚变初创公司一样，Inertia计划通过聚变反应自身产生氚，但仍需一定库存启动项目。缩短制造时间也有助于保持库存规模较小。Inertia预计其全规模商业电厂每秒将使用10个燃料颗粒。

“通过减少这一环节的延迟，设施规模更小，整体运行更快、更高效，”Lawson总结道。