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美國國家點火裝置激光束首次達到2兆焦

發佈時間:2012年03月25日 07:56 | 進入復興論壇 | 來源:科技日報 | 手機看視頻


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  據《自然》雜誌網站及美國物理學家組織網3月22日(北京時間)消息稱,世界最大激光器、被稱為“人造太陽”的美國國家點火裝置(NIF)近日所發射出的激光在經過最後一個聚焦透鏡後,達到了2.03兆焦,在一舉打破紀錄的同時,也成為世界上首個2兆焦能量的紫外激光,其最終投向靶室的192束激光束射出了1.875兆焦(MJ)的能量。儘管超過了其1.8兆焦的設計能力,但激光系統並未有多餘的損壞。

  NIF位於加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室,自2009年5月落成以來一直無人能挑戰其世界上最大的激光聚變機器的身份。它能産生類似恒星內核的熱與力,設計目的是使美國在無需核試驗的情況下保持核威懾力。但在軍事用處及探秘宇宙天體外,也一併肩負了偉大的清潔能源之夢——超高能量的紫外激光聚焦于小小的氫燃料球,有望讓人類于實驗室裏取得核聚變能源,一種近乎“取之不盡用之不竭”的清潔能源,這在以前是想都不敢想的事。

  2010年10月,NIF完成了其首次綜合點火實驗,激光系統向低溫靶室發射了1兆焦激光能量,這已經是當時世界第二大的羅切斯特大學激光實驗能量的30倍之多。而近日,其再次打破了自己的紀錄。據NIF主任埃德摩西介紹,2.03兆焦的激光在經過光學損耗後,射于靶室正中心的為1.875兆焦,激光部件的損壞小于模型測試,且激光器在36小時之後又可以再次發射出創紀錄的一擊。不過,本次實驗只為證明性測試,目標靶室是空的,但究其意義仍不失為聚變能源探索之路上的一座里程碑。

  研究人員不肯透露何時會將這種能級的激光射向裝有燃料的聚變艙。而在真正“點火”中,即是將強烈激光射向燃料小球,聚變艙的內部瞬間壓縮,致使燃料球發生爆裂引起燃料發生的核聚變反應産生巨大能量。NIF的研究人員曾指出,該激光器就是成為第一個突破平衡點的設施——在聚變反應中,産生的能量大於所消耗的能量,實現“能量增益”,完成聚變點火。

  極客網站Geekosystem在報道該事件時發表評論稱,儘管目前人類距離擁有“死星”(《星球大戰》中能夠摧毀一顆行星的超級武器)的能量還有相當長的路要走,但2兆焦激光“點火”的實現,還是讓技術發展向實現可控核聚變更近了一步。(記者 張夢然)

  總編輯圈點

  美國國家點火裝置是兼顧了“國家安全利益與科學發展”的典範。它初衷是用來模擬核爆,這傢伙加上本文中一筆帶過的羅切斯特大學激光器,都是美國“無爆炸核試驗”不可或缺之部分。但這套配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——實現核能發電——只要每秒鐘能發生三四次那種小燃料球內的爆炸,且給它連續不斷地爆下去,釋放的能量就媲美百萬千瓦級的發電站了。現在的激光能量即便已強大到可怕,但我們看那個二次點火的時間,離目標還遠著呢。要以此來改變世界能源困局,或是改變世界能源格局,皆路漫漫兮。

  (來源:科技日報)

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