負(fù)責(zé)此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的美國國家點(diǎn)火機(jī)構(gòu)
科學(xué)家正在對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試
據(jù)英國《每日電訊報(bào)》報(bào)道，美國的科學(xué)家目前正在進(jìn)行一項(xiàng)模擬太陽內(nèi)部熱核聚變的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)將用一粒不超過針頭大小的核燃料來產(chǎn)生1億攝氏度的高溫和超過地球氣壓數(shù)十億倍的高壓。如果實(shí)驗(yàn)取得成功，人類未來將有望擁有取之不盡、用之不竭的新能源。
實(shí)驗(yàn)將于明年春季結(jié)束
這項(xiàng)耗資12億英磅的核聚變實(shí)驗(yàn)將于明年春天結(jié)束。美國國家點(diǎn)火機(jī)構(gòu)(NIF)的科學(xué)家們將利用激光聚焦于氫燃料之上以產(chǎn)生激光聚變。每束激光持續(xù)時(shí)間大約為十億分之一秒，濃縮了相當(dāng)于美國所有發(fā)電站1000倍總功率的能量。在核聚變反應(yīng)室內(nèi)將因此發(fā)生一次劇烈的爆炸，并產(chǎn)生巨大的能量?？茖W(xué)家們實(shí)驗(yàn)的目的就是利用一粒不超過針頭大小的核燃料來產(chǎn)生1億攝氏度的高溫和超過地球氣壓數(shù)十億倍的高壓。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺晒Γ瑢?biāo)志著具有實(shí)際意義的核聚變發(fā)電站建設(shè)已經(jīng)邁出了第一步，人類將擁有一個(gè)取之不盡、用之不竭的能量來源。隨著礦物燃料儲(chǔ)量的不斷減少，各國政府正在尋找一種清潔的能量來源，核聚變發(fā)電站也許可以幫助人類解決能源危機(jī)問題。而且，作為核聚變反應(yīng)的必要燃料，氫是地球上最豐富的資源之一。
國家點(diǎn)火機(jī)構(gòu)項(xiàng)目主任埃德-摩西斯介紹說，“我們正在努力制造出與太陽一樣的內(nèi)部環(huán)境。核聚變將成為世界上所有能量的來源，其實(shí)也就接近了真正的太陽能量。這確實(shí)是一個(gè)令人興奮的物理學(xué)成果，可以幫助人類解決許多重大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和全球難題?！痹趪尹c(diǎn)火機(jī)構(gòu)內(nèi)，經(jīng)過多重透鏡折射、鏡面反射以及放大器放大，一個(gè)單獨(dú)的紅外線激光將變成一束能量超過家用燈泡功率100億倍的激光柱。為了防止有灰塵、雜物等混入激光柱，裝置內(nèi)必須首先要做無塵處理。然后，研究人員再將該激光柱轉(zhuǎn)變?yōu)?92束單獨(dú)的紫外線激光柱，照向目標(biāo)反應(yīng)室的聚變艙中心。當(dāng)激光柱照射到聚變艙內(nèi)部時(shí)，將在數(shù)十億分之一秒的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高能X光射線，壓縮燃料球芯塊直至其外殼發(fā)生爆裂。燃料球芯塊外殼爆裂會(huì)產(chǎn)生一種同樣大小的反向作用力，向內(nèi)壓縮燃料，直到引起燃料內(nèi)部的核聚變，從而產(chǎn)生巨大能量。
雖然科學(xué)家們也嘗試了其他種核聚變發(fā)生技術(shù)，但從已完成的實(shí)驗(yàn)效果看，激光技術(shù)是目前最有效的手段。如果一切順利的話，國家點(diǎn)火機(jī)構(gòu)將具備每五個(gè)小時(shí)點(diǎn)燃一次激光并激發(fā)一次核聚變的能力。但是，一個(gè)穩(wěn)定的核聚變發(fā)電站需要每秒大約十次的核聚變點(diǎn)火。目前，國家點(diǎn)火機(jī)構(gòu)正準(zhǔn)備與英國同行們加強(qiáng)合作，共同致力于核聚變發(fā)電站的研究和建設(shè)。歐洲的“高功率激光能源研究設(shè)施”的目標(biāo)就是建造一個(gè)每兩分鐘就可以點(diǎn)燃一次核聚變的激光動(dòng)力反應(yīng)堆。國家點(diǎn)火機(jī)構(gòu)將使用192個(gè)激光束來觸發(fā)微型凍氫顆粒中的核裂變，所有激光束都比目前工作的激光束要強(qiáng)大得多。國家點(diǎn)火機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人愛德-莫斯教授說，“我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一種核裂變形式，這樣我們就可以從中取得比投入的能量多得多的能量，這便意味著有可能進(jìn)行持續(xù)不斷的核反應(yīng)--這種聚變可被用來生成能量流。”
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