加州大學聖地牙哥分校的科學家們最近揭示了用於核融合實驗的鑽石囊的潛在弱點，這些發現為實現更穩定、更高效的核融合能源鋪平了道路。在國家點燃設施（NIF）等先進實驗中，這些微小的鑽石囊扮演著關鍵角色，它們需要承受極端的壓力與溫度，以約束燃料並引發核融合反應。
研究指出，在核融合實驗的極端條件下，鑽石材料可能會出現結構性缺陷，這種現象被稱為「鑽石非晶化」。這些缺陷的範圍從微小的晶格畸變到結構性的完全混亂，都可能干擾核融合所需的精確對稱內爆。這種不對稱性會直接影響能量的輸出效率，甚至可能阻礙點燃的達成。
這項由 Boya Li 和 Marc Meyers 領導的研究，深入探討了鑽石非晶化的機制，為優化核融合實驗的設計與性能提供了寶貴的見解。科學家們透過高功率脈衝雷射模擬核融合的極端環境，觀察到鑽石在承受高達 115 吉帕斯卡（GPa）的壓力時，其原子結構會發生不可逆的變化。相較之下，在 69 吉帕斯卡（GPa）壓力下，鑽石僅表現出彈性變形，保持其無缺陷的晶格。
這些實驗結果證實了鑽石的脆性，以及其在極端壓力下缺乏位錯活動的特性。這些缺陷的出現，可能導致內爆的對稱性受到破壞，進而降低能量產出或阻止點燃的發生。過去的研究也曾指出，鑽石囊上的微小缺陷，例如表面坑洞或內部空隙，以及雜質，都可能顯著影響實驗結果，導致能量產出變異，甚至無法達到預期的點燃目標。
這些發現不僅加深了我們對鑽石材料在極端條件下行為的理解，也為未來核融合技術的發展指明了方向。透過了解並控制這些鑽石缺陷的形成，科學家們能夠設計出更優良的燃料囊，以實現更穩定、更可預測的核融合反應。這項研究的進展，對於加速實現清潔、幾乎無限的核融合能源具有重要的意義，有望為全球能源結構帶來革命性的變革。鑽石作為一種極其堅固且獨特的材料，在核融合領域的應用至關重要，但其在極端條件下的穩定性仍是持續研究的重點。透過不斷的實驗與分析，科學家們正逐步克服這些挑戰，朝著更有效率的核融合能源目標邁進。