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世界最大激光器有望年底實現(xiàn)聚變反應(yīng)點火

發(fā)布時間:2010-02-09 作者: 來源: 瀏覽:720

  據(jù)英國《新科學(xué)家》網(wǎng)站報道,美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室科學(xué)家近日利用世界上最大的激光器“國家點火裝置”進(jìn)行的一項實驗取得了重大突破,實驗中激光束成功地將目標(biāo)物質(zhì)壓縮成球體。這次實驗的成功標(biāo)志著國家點火裝置正在向?qū)崿F(xiàn)聚變反應(yīng)點火的目標(biāo)邁進(jìn)。

  據(jù)了解,國家點火裝置如果實現(xiàn)聚變反應(yīng)點火,它所產(chǎn)生的能量將比激光所輸出的能量要多得多。在國家點火裝置中,激光被用來加熱聚變?nèi)剂锨蛑钡狡浔āT谶@一過程中,燃料球內(nèi)核被加熱和壓縮,最終達(dá)到核聚變所需要的高溫和高壓。

  此前的實驗大都被不規(guī)則的內(nèi)爆現(xiàn)象所干擾,這種不規(guī)則內(nèi)爆浪費了大部分的輸入能量。但是近來,美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室科學(xué)家布萊恩-麥克高文所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)成功地利用國家點火裝置將目標(biāo)物質(zhì)壓縮成球體,而不是壓縮成薄烤餅形狀或者其他畸形的形狀,從而為將來的聚變嘗試鋪平了道路。擁有192束激光束的國家點火裝置于2009年開始正式投入運營。

  研究小組所使用的目標(biāo)物質(zhì)并沒有包含聚變反應(yīng)的關(guān)鍵成分(即氫的兩個同位素氘和氚)。但是,這些目標(biāo)物質(zhì)的對稱內(nèi)爆現(xiàn)象表明,國家點火裝置應(yīng)該能夠以1.2至1.3兆焦耳能量的激光脈沖點燃聚變反應(yīng),這一能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家點火裝置所能夠達(dá)到的1.8兆焦耳的全部能量。國家點火裝置負(fù)責(zé)人杰夫-衛(wèi)索夫表示,“根據(jù)從實驗中所看到的結(jié)果,我們認(rèn)為我們正在邁向聚變點火的路上?!?/P>

  去年,研究人員逐步地提高了激光的輸出能量,并最終達(dá)到了超過1兆焦耳的總能量?,F(xiàn)在,他們又在10厘米厚的鋁靶室里增加了新的設(shè)備,并且安裝了巨型水泥門,用以容納在未來聚變實驗中所產(chǎn)生的中子。

  數(shù)個月后,科學(xué)家們將開始測試一系列新目標(biāo),用以評估激光束的交互作用和壓縮能力。如果一切順利的話,在今年年底他們可能會嘗試聚變點火實驗。

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