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能源環(huán)境新聞

世界最大激光器獲突破:核聚變能源越來越近

星之球科技 來源:科技日報2013-09-26 我要評論(0 )   

據(jù)物理學家組織網(wǎng)9月25日(北京時間)消息,勞倫斯利弗莫爾國家實驗室報告稱,世界最大激光器、被稱為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...

      據(jù)物理學家組織網(wǎng)9月25日(北京時間)消息,勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室報告稱,世界最大激光器、被稱為“人造太陽”的美國國家點火裝置(NIF)正距離其目標越來越近,顯示了一個可持續(xù)核聚變反應裝置正在由夢想逐步成為現(xiàn)實。不過在設施達到高度穩(wěn)定前,目前仍有一個顯著障礙有待克服。相關論文發(fā)表在《等離子體物理學》雜志上。

 

  備受全球關注的NIF于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(zhàn)其世界上最大的激光聚變機器的身份。NIF有能力產(chǎn)生類似恒星內(nèi)核的熱與力,設計初衷本是用來模擬核爆,與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,讓人們廣泛注意到它更具魅力的一點——實現(xiàn)核能發(fā)電。人類能于實驗室中獲得“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(jù)NIF研究小組的報告,在“點火”中,工程師們已直接將NIF的激光對準了燃料球,燃料球中含有氘和氚原子,激光器隨后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·愛德華茲表示,他們需要在一個非常可控的方式下利用激光束快速加熱(點火要求在十億分之一秒內(nèi)),使目標物的最外層發(fā)生爆炸,目標物的剩余部分在強烈內(nèi)爆的驅使下,內(nèi)部燃料瞬間壓縮,形成沖擊波,進一步加熱中心區(qū)域的燃料,導致可持續(xù)性燃燒,產(chǎn)生巨大能量。實驗“幾乎已經(jīng)成功”,但艙室卻在極端的溫度和壓力下屢次過早破裂。

 

  約翰·愛德華茲稱,為實現(xiàn)“點火”,他們已面對了相當多的挑戰(zhàn)——足夠的X射線強度、精確的能量傳遞等,但現(xiàn)在仍有一個關鍵障礙橫亙于此。研究人員或將再做出一個在引燃點下能保持穩(wěn)定的艙室。

 

  而據(jù)稍早時間勞倫斯·利弗莫爾實驗室發(fā)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單一脈沖,并爆發(fā)出難以置信的能量——1.8兆焦耳的能量和500萬億瓦的峰值功率,已比美國在任何特定時刻內(nèi)消耗的總電量還要高1000多倍。

 

  NIF項目并非一帆風順。2012年末,其曾被披露迫于種種壓力扭轉研究方向,焦點由“能源”正轉回到“核武器”上。據(jù)當時《自然》在線版報道,主要原因是部分政府人士“發(fā)現(xiàn)”激光核聚變與產(chǎn)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(shù)科學家非常難以接受這個偉大的清潔能源之夢就此夭折,他們對NIF的研究進展進行辯護,也對政府這一決議大加抨擊。

 

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