美英科学家合作研发激光核聚变能
时间:2017-12-08

   美英科学家共同合作开发激光聚变能

  根据“新科学家”9月13日的报道,上个星期在加利福尼亚州的AWE(原英国核武器发展研究中心)公司,卢瑟福阿普尔顿实验室和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家报告说,他们将一起工作开发激光融合作为清洁能源。

  氘核,氚核等较轻的元素会聚成较重的原子核,释放出巨大的能量,这个过程就是核聚变。人工控制的连续聚变反应可以分为两类:磁约束聚变和惯性约束聚变(分为激光聚变,粒子束聚变和电流脉冲聚变三类)。目前,英国Kraum JET和法国正在建设的试验堆ITER项目采用磁约束聚变装置。磁约束聚变使用强大的电脉冲轰击氘产生等离子体。在融合发生之前,科学家们需要施加强大的磁场,使等离子体牢牢固定在位。但是,这很难做到,因为等离子体很快泄漏或变得不稳定。

  现在,科学家们计划使用激光聚变发电。与磁约束聚变相比,激光聚变发生在更高的温度和压力下,因此融合发生得更快,仅需要几十亿分之一秒的等离子体。激光融合是利用激光辐照核燃料的核聚变反应,因为在很多方面和氢弹的爆炸非常相似,所以自从20世纪60年代激光问世以来,科学家开始把注意力集中在使用大功率激光融合燃料发生聚变反应,研究一些重要的核物理问题。

  激光聚变反应堆不会产生大量可以熔化的热材料。然而,融合中子是非常危险的。氚在燃料中也具有放射性,释放出对人体有吸入危险的颗粒,半衰期长达12.5年。

  今天,世界上最大的激光装置是美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设备(NIF),科学家们希望明年年底可以获得足够的能量,以便产生激光脉冲来实现点火点火是一种自我维持的反应,可以产生大量的能量,远远超出了盈亏点。

  新科学家网站报道(英文)

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