據物理學家組織網9月25日(北京時間)消息,勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室報告稱,世界最大激光器、被稱為(wei) “人造太陽”的美國國家點火裝置(NIF)正距離其目標越來越近,顯示了一個(ge) 可持續核聚變反應裝置正在由夢想逐步成為(wei) 現實。不過在設施達到高度穩定前,目前仍有一個(ge) 顯著障礙有待克服。相關(guan) 論文發表在《等離子體(ti) 物理學》雜誌上。
備受全球關(guan) 注的NIF於(yu) 2009年5月在加州落成,融合了美國多家實驗室的心血,迄今仍無人能挑戰其世界上最大的激光聚變機器的身份。NIF有能力產(chan) 生類似恒星內(nei) 核的熱與(yu) 力,設計初衷本是用來模擬核爆,與(yu) 羅切斯特大學激光器一樣都屬美國“無爆炸核試驗”不可或缺之部分。但該裝置也有較高的可用增益,讓人們(men) 廣泛注意到它更具魅力的一點——實現核能發電。人類能於(yu) 實驗室中獲得“取之不盡用之不竭”核聚變能源,這在以前是想都不敢想的事。
此次據NIF研究小組的報告,在“點火”中,工程師們(men) 已直接將NIF的激光對準了燃料球,燃料球中含有氘和氚原子,激光器隨後以接近太陽中心的溫度對原子進行加熱。NIF慣性約束聚變副主任約翰·愛德華茲(zi) 表示,他們(men) 需要在一個(ge) 非常可控的方式下利用激光束快速加熱(點火要求在十億(yi) 分之一秒內(nei) ),使目標物的最外層發生爆炸,目標物的剩餘(yu) 部分在強烈內(nei) 爆的驅使下,內(nei) 部燃料瞬間壓縮,形成衝(chong) 擊波,進一步加熱中心區域的燃料,導致可持續性燃燒,產(chan) 生巨大能量。實驗“幾乎已經成功”,但艙室卻在極端的溫度和壓力下屢次過早破裂。
約翰·愛德華茲(zi) 稱,為(wei) 實現“點火”,他們(men) 已麵對了相當多的挑戰——足夠的X射線強度、精確的能量傳(chuan) 遞等,但現在仍有一個(ge) 關(guan) 鍵障礙橫亙(gen) 於(yu) 此。研究人員或將再做出一個(ge) 在引燃點下能保持穩定的艙室。
而據稍早時間勞倫(lun) 斯·利弗莫爾實驗室發布的消息稱,NIF的重量級激光向核聚變能源邁出了“第一步”,192束激光束成功融合成一個(ge) 單一脈衝(chong) ,並爆發出難以置信的能量——1.8兆焦耳的能量和500萬(wan) 億(yi) 瓦的峰值功率,已比美國在任何特定時刻內(nei) 消耗的總電量還要高1000多倍。
NIF項目並非一帆風順。2012年末,其曾被披露迫於(yu) 種種壓力扭轉研究方向,焦點由“能源”正轉回到“核武器”上。據當時《自然》在線版報道,主要原因是部分政府人士“發現”激光核聚變與(yu) 產(chan) 生電能尚有距離,同時還奪走了其他領域本來就不寬裕的資金。不過多數科學家非常難以接受這個(ge) 偉(wei) 大的清潔能源之夢就此夭折,他們(men) 對NIF的研究進展進行辯護,也對政府這一決(jue) 議大加抨擊。
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