近日,在加利福尼亞州足球場般大小的國家點火實驗室(NIF)發射了人類歷史上最強大的激光發射。192個激光器組成的陣列發射出紫外線激光脈沖,后者產生了500萬億瓦特的峰值功率——大約是整個美國任何同等時間內產生的能量總和的1000倍。 這場激光脈沖對“聚變”反應研究院來說是歷史性的時刻,后者旨在使用核聚變反應堆產生能量——類似于氫彈反應。NIF總監愛德華×摩斯說道:“這完全是可行的,科學家正在朝發展清潔聚變能源邁出重要的一步。” “500萬億瓦特的能量對NIF科研小組而言是非常了不起的成就,它首次在實驗室條件下創造了至今為止只存在于恒星內部的環境條件。”美國麻省理工學院的高級研究科學家理查德·派特索博士說道。“全世界范圍內很多像我們這樣的不同國家的科學家都在積極研究極端條件下的基本科學,實現聚變點火實驗室的目標,這是很了不起的成就。” ![]() “點燃”192束激光陣列時產生的藝術效果 “這是世界上目前最緊密控制的最強大的激光,NIF已經到達500萬億瓦特能量的里程碑,這是相當了不起的成就。”美國加州大學伯克利分校地球和行星科學學院的天文學教授雷蒙德·簡洛茲這樣說道。 激光脈沖只持續了230億分之一秒,激光陣列并不在于攻擊目標——而是預計在兩年之內,科學家能夠將192個激光器以1毫米大小的氫氣彈的形式發射。 NIF的科學家希望這能夠點燃聚變反應的“導火線”,這種反應常常能夠驅動恒星,釋放出的能量遠多于投入的激光。氫彈中的聚變反應一般是不可控制的,因此“控制”核反應巨變是科學家自上個世紀50年來一直積極找尋的清潔能源的“圣杯”。 由于產的脈沖時間非常短,整體所需要產生的能量總量并沒有原以為的那么多,它目前存儲在NIF一個類似電池的電容器里。“這次激光發射標志了國家點火運動朝著聚變點火發展的里程碑。”NIF總監愛德華×摩斯這樣說道。“在NIF項目完成過程中,雖然也有很多類似的同等能量在單一束激光條件下的展示,但這是首次192束激光全部完整發射。”點火是一種自持的反應,將會產生巨大的能量,遠超過“投入產出平衡”點。 國家點火實驗室采用氫的同位素氘(發現于“重水”中)以及氚的小球,點燃激光,將這些小球壓縮到它們起始大小的幾百分之一。這個反應將原子融合成氦原子,并釋放出高速移動的亞原子粒子——中子,后者可以用來加熱水和驅動蒸汽渦輪機。然而聚變反應也不是沒有爭議。 NIF同時與美國的武器項目合作,聚變反應的發展也將應用于氫彈,同時NIF還與美國庫存管理項目合作,確保核武庫保持活躍起作用。 環境組織例如綠色和平組織聲稱這種聚變反應的研究將會將科研資金轉移到某種已經實現的技術,例如風能和潮汐能。 來源:互聯網 |