激光“打靶”(資料圖)
開(kāi)發(fā)核能
“國(guó)家點(diǎn)火裝置”投入科學(xué)實(shí)驗(yàn)后，預(yù)計(jì)將于２０１０年至２０１２年間收獲首批重大實(shí)驗(yàn)成果。
利用“國(guó)家點(diǎn)火裝置”實(shí)現(xiàn)可控核聚變是科學(xué)家眼下關(guān)注焦點(diǎn)。
與核裂變依靠原子核分裂釋放能量不同，聚變由較輕原子核聚合成較重原子核釋放能量，常見(jiàn)的是由氫的同位素氘與氚聚合成氦釋放能量。與核裂變相比，核聚變能儲(chǔ)量更豐富，幾乎用之不竭，且干凈安全。不過(guò)，操作難度巨大。
英國(guó)廣播公司說(shuō)，當(dāng)星體內(nèi)部存在巨大壓力，核聚變能在約１０００萬(wàn)攝氏度的高溫下完成，然而，在壓力小很多的地球，核聚變所需溫度達(dá)到１億攝氏度。
“國(guó)家點(diǎn)火裝置”將寄望通過(guò)匯聚大功率激光束實(shí)現(xiàn)這一高溫。
摩西說(shuō)：“當(dāng)‘國(guó)家點(diǎn)火裝置’的所有激光束全力發(fā)射，它們將對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生１.８兆焦的紫外光能?！?/p>
由于激光脈沖持續(xù)時(shí)間只有數(shù)納秒，這相當(dāng)于對(duì)準(zhǔn)滾珠大小般的氫“燃料球”瞬間發(fā)電５００萬(wàn)億瓦，比全美用電高峰時(shí)期消耗的電能還多。
摩西說(shuō)，整個(gè)過(guò)程將創(chuàng)造出１億攝氏度的高溫和數(shù)十億個(gè)大氣壓，使氫同位素的原子核聚變，產(chǎn)生比觸發(fā)反應(yīng)所需能量多出數(shù)倍的核能。
“能量收益”
能否在核聚變過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“能量收益”是問(wèn)題的關(guān)鍵。英國(guó)廣播公司說(shuō)，此前有實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)過(guò)核聚變，但未能使核聚變釋放的能量超過(guò)觸發(fā)實(shí)驗(yàn)所需能量。
對(duì)此，摩西充滿信心。他說(shuō)：“我們正在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的路上——首次在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可控、持續(xù)的核聚變和能量收益?！?/p>
英國(guó)廣播公司說(shuō)，“國(guó)家點(diǎn)火裝置”如果成功，核聚變釋放出的能量將達(dá)到觸發(fā)反應(yīng)所需能量的１０倍至１００倍。
英國(guó)牽頭的高能激光項(xiàng)目（Ｈｉｐｅｒ）同樣致力于核聚變能量的開(kāi)發(fā)與利用。其項(xiàng)目負(fù)責(zé)人邁克·鄧恩說(shuō)，“國(guó)家點(diǎn)火裝置”一旦成功，將“震撼世界”，這將標(biāo)志著激光核聚變從物理學(xué)進(jìn)入“工程現(xiàn)實(shí)”。
“這將解決基本物理學(xué)問(wèn)題，”他說(shuō)，“讓整個(gè)社會(huì)集中致力于利用這類能量?！?/p>
鄧恩指出，“國(guó)家點(diǎn)火裝置”每發(fā)射一次激光束需間隔數(shù)小時(shí)，僅能證明核聚變操作的科學(xué)性，卻不能滿足建造“激光核聚變動(dòng)力工廠的需求”，后者可能每秒鐘需完成數(shù)次發(fā)射。
“這意味著（需要）一種完全不同的激光技術(shù)，”他說(shuō)。（陳立希）
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