6月17日， David Kramer寫了一篇關(guān)于美國國家點(diǎn)火裝置(NIF)的最新進(jìn)展報(bào)道。報(bào)道中顯示，來自美國國家核能安全管理局(NNSA)的最新報(bào)告也證實(shí)，在核聚變實(shí)驗(yàn)室的自定期限過去近四年后，NIF仍無法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火目標(biāo)。
David初次告訴我這個(gè)消息時(shí)，我立刻聯(lián)想到了2013年2月，也就是既定截止日期后的第四個(gè)月，我對勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室裝置進(jìn)行的一次參觀。在那次參觀中，相比于先進(jìn)的激光技術(shù)，我更加困惑于NIF當(dāng)局在2009年作出的關(guān)于點(diǎn)火目標(biāo)的保證。
顯而易見，受控聚變的進(jìn)展并未像計(jì)劃的一樣順利。可以看出，在2010年NIF運(yùn)行之初，科學(xué)家們很快就意識(shí)到對于X射線激光驅(qū)動(dòng)引起的氫同位素腔體內(nèi)爆與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果差距較大。如果腔體無法實(shí)現(xiàn)對稱性內(nèi)爆，就會(huì)阻止聚變反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。NIF研究人員們做出了科學(xué)家應(yīng)有的反應(yīng)——通過探測尋找問題并對結(jié)果做出調(diào)整性預(yù)測，但還想在截止期限前實(shí)現(xiàn)目標(biāo)就完全不現(xiàn)實(shí)了。在上次的參觀中我已發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們感覺到了無論做出多少的努力，無論對破壞因素做出怎樣的洞察預(yù)見，終究會(huì)因?yàn)殄e(cuò)過期限而被貼上失敗的標(biāo)簽。
但不可否認(rèn)的是，自2012年9月開始，NIF裝置的科學(xué)家們已取得了非常值得稱贊的成就。例如調(diào)節(jié)激光脈沖以獲得超快爆炸，實(shí)現(xiàn)更加快速、緊湊的內(nèi)爆。在2013年試驗(yàn)中產(chǎn)生了近14 kJ的能量，相比腔體吸收的激光能量多出達(dá)3 kJ。當(dāng)然，14 kJ的能量輸出距離近1.8 MJ的激光輸入還是很遠(yuǎn)。
盡管計(jì)劃正循序漸進(jìn)中，但利用NIF或其他激光器裝置實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的幾率卻在減少。最新報(bào)告中顯示，“如果沒有不可預(yù)見的技術(shù)突破，以現(xiàn)在NIF激光器的配置要想實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火目標(biāo)，在短期內(nèi)(1至2年)是不可能的，在近5年內(nèi)也是不太確定的。目前來說，沒有已知的配置、明確的目標(biāo)設(shè)計(jì)或方法能夠保證NIF點(diǎn)火的實(shí)現(xiàn)。”相比NNSA在2012年報(bào)告中“確認(rèn)NIF能否實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火目標(biāo)，還為時(shí)過早”的陳述，這段文字顯得更加保守。
另外，NIF裝置至少對核武器研究中向點(diǎn)火目標(biāo)持續(xù)緩慢前進(jìn)提供了有限的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。NIF工程師們正在修補(bǔ)燃料膠囊和圓柱黑腔。同時(shí)，定制診斷儀器能從每個(gè)激光發(fā)次內(nèi)獲取更多的信息，這些數(shù)據(jù)能夠幫助改善計(jì)算機(jī)模擬。
短時(shí)間內(nèi)圍繞NIF會(huì)存在大量苛責(zé)，但是更加遺憾的是，NIF的科學(xué)家們從一開始就幾乎注定了要失敗。
David初次告訴我這個(gè)消息時(shí)，我立刻聯(lián)想到了2013年2月，也就是既定截止日期后的第四個(gè)月，我對勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室裝置進(jìn)行的一次參觀。在那次參觀中，相比于先進(jìn)的激光技術(shù)，我更加困惑于NIF當(dāng)局在2009年作出的關(guān)于點(diǎn)火目標(biāo)的保證。
顯而易見，受控聚變的進(jìn)展并未像計(jì)劃的一樣順利。可以看出，在2010年NIF運(yùn)行之初，科學(xué)家們很快就意識(shí)到對于X射線激光驅(qū)動(dòng)引起的氫同位素腔體內(nèi)爆與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果差距較大。如果腔體無法實(shí)現(xiàn)對稱性內(nèi)爆，就會(huì)阻止聚變反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。NIF研究人員們做出了科學(xué)家應(yīng)有的反應(yīng)——通過探測尋找問題并對結(jié)果做出調(diào)整性預(yù)測，但還想在截止期限前實(shí)現(xiàn)目標(biāo)就完全不現(xiàn)實(shí)了。在上次的參觀中我已發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們感覺到了無論做出多少的努力，無論對破壞因素做出怎樣的洞察預(yù)見，終究會(huì)因?yàn)殄e(cuò)過期限而被貼上失敗的標(biāo)簽。
圖片來源：Jason Laurea, NIF
但不可否認(rèn)的是，自2012年9月開始，NIF裝置的科學(xué)家們已取得了非常值得稱贊的成就。例如調(diào)節(jié)激光脈沖以獲得超快爆炸，實(shí)現(xiàn)更加快速、緊湊的內(nèi)爆。在2013年試驗(yàn)中產(chǎn)生了近14 kJ的能量，相比腔體吸收的激光能量多出達(dá)3 kJ。當(dāng)然，14 kJ的能量輸出距離近1.8 MJ的激光輸入還是很遠(yuǎn)。
盡管計(jì)劃正循序漸進(jìn)中，但利用NIF或其他激光器裝置實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的幾率卻在減少。最新報(bào)告中顯示，“如果沒有不可預(yù)見的技術(shù)突破，以現(xiàn)在NIF激光器的配置要想實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火目標(biāo)，在短期內(nèi)(1至2年)是不可能的，在近5年內(nèi)也是不太確定的。目前來說，沒有已知的配置、明確的目標(biāo)設(shè)計(jì)或方法能夠保證NIF點(diǎn)火的實(shí)現(xiàn)。”相比NNSA在2012年報(bào)告中“確認(rèn)NIF能否實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火目標(biāo)，還為時(shí)過早”的陳述，這段文字顯得更加保守。
另外，NIF裝置至少對核武器研究中向點(diǎn)火目標(biāo)持續(xù)緩慢前進(jìn)提供了有限的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。NIF工程師們正在修補(bǔ)燃料膠囊和圓柱黑腔。同時(shí)，定制診斷儀器能從每個(gè)激光發(fā)次內(nèi)獲取更多的信息，這些數(shù)據(jù)能夠幫助改善計(jì)算機(jī)模擬。
短時(shí)間內(nèi)圍繞NIF會(huì)存在大量苛責(zé)，但是更加遺憾的是，NIF的科學(xué)家們從一開始就幾乎注定了要失敗。
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