法國價(jia) 值30億(yi) 歐元的激光核聚變反應實驗室將在反應室中置入兆焦級激光。

　　對於(yu) 任何一個(ge) 熟悉激光核聚變的研究人員來說，參觀兆焦耳激光器（lasermégajoule，以下簡稱lmj）——去年剛在法國大西洋沿岸建成的一項耗資30億(yi) 歐元的研究裝置，都會(hui) 產(chan) 生一種似曾相識的錯覺。現場所見和美國加利福尼亞(ya) 州國家點火裝置（nif）可謂“一模一樣”。

　　lmj的占地麵積和nif一樣，都約為(wei) 一個(ge) 體(ti) 育場大小，都是閃亮的白色金屬框架，同樣的方形束射管與(yu) 10米寬的反應室。不同的是，這裏的咖啡品種更加豐(feng) 富，安全管製沒有那麽(me) 苛刻，參觀者可訪問的地方更大、可獲得的信息量更多。然而，整體(ti) 來看走進lmj的大門就像踏入了美國勞倫(lun) 斯利物莫國家實驗室——這是另一個(ge) 運行nif的核武器實驗室，隻不過這個(ge) 世界由法國控製。

　　“雙胞胎”核聚變裝置

　　這種相似性並非巧合。兩(liang) 個(ge) 地點的設施都是為(wei) 了同一個(ge) 目的而建——即讓數十束強激光射向一個(ge) 目標靶標，在瞬間形成極高溫和極大壓力。兩(liang) 個(ge) 實驗室也存在廣泛合作，兩(liang) 個(ge) 設施也都是出於(yu) 軍(jun) 事目的：複製微型核爆炸，使核武器科學家可以確保在需要時無須經過測試即可引爆。和美國同類型裝置相似，法國裝置的另一個(ge) 目的是實現慣性核聚變（ife）研究，用激光脈衝(chong) 打破氫同位素的膠囊，使氫同位素熔合成氦，釋放出其中蘊藏的巨大能量，並在未來某一天被用於(yu) 核電站。

　　但是與(yu) nif初始目的最大不同之處是，lmj的首要目的是絕密武器。2009年nif建成之後，利弗莫爾市研究人員啟動了一項可以實現點火的緊急計劃——即生成一個(ge) 可自我維持的核聚變反應堆，並製造出點火時所需的龐大能量。然而，他們(men) 實現此研究目標的計劃失敗了，並改變了實驗方法。

　　法國lmj的建造者替代能源與(yu) 原子能委員會(hui) （cea）也希望實現點火，因為(wei) 這是核武器研究和能源研究的基礎。“是激光點火的目標驅動了裝置設計。”lmj項目負責人pierrevivini說。但是利用激光核聚變發電的研究項目將會(hui) 留給該機構之外的學術人員，他們(men) 要等到兩(liang) 年後才能接觸到該裝置。當他們(men) 參與(yu) 進來時，一些主要設計差別可能會(hui) 賦予lmj比nif更有利的點火時機。

　　就其核心來說，兩(liang) 個(ge) 裝置就像是一對“雙胞胎”。和nif相同，lmj的研究人員也在使用光纖激光器製造出一束持續時間僅(jin) 為(wei) 十億(yi) 分之幾秒的紅外線。然後，這束較弱的紅外線會(hui) 進入前置放大器——在脈衝(chong) 到來前，用氙氣閃光燈使摻釹激光玻璃厚片充滿能量。它們(men) 會(hui) 把能量傳(chuan) 入光束中，在光線分成很多平行光並被送到主放大鏡之前（同樣的摻釹激光玻璃與(yu) 同樣的疝氣燈，不過規模更大），使其達到1焦耳。

　　運行原理

　　lmj有22個(ge) 主放大鏡鏈條，位於(yu) 建築周圍的四個(ge) 大廳中，每個(ge) 放大鏡都可以容納八組平行光束。在每次激光射擊中，八組光線在四組放大鏡之間來回反彈並使能量增加至2萬(wan) 倍。精心設計的放大鏡陣列將使176束光線圍繞球形反應室的各個(ge) 方向；然後最後一組光學鏡片將會(hui) 把紅外光變成紫外線（uv），並把它們(men) 集中到反應堆中心針尖大小的一個(ge) 點上。重新把這些光線集合在一起之後會(hui) 向反應室中心的目標點上傳(chuan) 遞1.5兆焦的能量——大致相當於(yu) 載重2噸的卡車以每小時140公裏運行時的動能。而nif的激光則可以傳(chuan) 遞1.8兆焦的能量。