| cyqdesign |
2010-02-02 13:29 |
世界最大激光器年底可能嘗試聚變點(diǎn)火
據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家近日利用世界上最大的激光器“國(guó)家點(diǎn)火裝置”進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)取得了重大突破，實(shí)驗(yàn)中激光束成功地將目標(biāo)物質(zhì)壓縮成球體。這次實(shí)驗(yàn)的成功標(biāo)志著國(guó)家點(diǎn)火裝置正在向?qū)崿F(xiàn)聚變反應(yīng)點(diǎn)火的目標(biāo)邁進(jìn)。在國(guó)家點(diǎn)火裝置中進(jìn)行聚變實(shí)驗(yàn)，這一過程共分為兩個(gè)階段。首先，激光束將被發(fā)射進(jìn)這個(gè)被稱為空腔的金屬圓柱體的兩端，該空腔中有一個(gè)聚變?nèi)剂锨�。在大約 15納秒的時(shí)間內(nèi)，空腔的溫度將達(dá)到330萬攝氏度，從而引起X射線密集爆發(fā)。這種爆發(fā)將目標(biāo)物質(zhì)內(nèi)核壓縮到聚變反應(yīng)所需的密度，從而使物質(zhì)發(fā)生了內(nèi)爆現(xiàn)象。 X%\6V;zR#
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據(jù)了解，國(guó)家點(diǎn)火裝置如果實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)點(diǎn)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(guó)家點(diǎn)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。 C]cT*B^
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此前的實(shí)驗(yàn)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(fèi)了大部分的輸入能量。但是近來，美國(guó)勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)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(guó)家點(diǎn)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(guó)家點(diǎn)火裝置于2009年開始正式投入運(yùn)營(yíng)。 D@ 1^:'$V
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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(gè)同位素氘和氚)。但是，這些目標(biāo)物質(zhì)的對(duì)稱內(nèi)爆現(xiàn)象表明，國(guó)家點(diǎn)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(diǎn)燃聚變反應(yīng)，這一能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家點(diǎn)火裝置所能夠達(dá)到的1.8兆焦耳的全部能量。國(guó)家點(diǎn)火裝置負(fù)責(zé)人杰夫-衛(wèi)索夫 表示，“根據(jù)從實(shí)驗(yàn)中所看到的結(jié)果，我們認(rèn)為我們正在邁向聚變點(diǎn)火的路上�！� &IPK5o,
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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(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的中子。 ?@BaBU:o`F
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數(shù)個(gè)月后，科學(xué)家們將開始測(cè)試一系列新目標(biāo)，用以評(píng)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(huì)嘗試聚變點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。
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