世界上最强大的激光器“国家点火装置”
国家点火装置的激光系统
燃料球容器里面充满了较重形态的氢(氚和氘)
【搜狐科学消息】据国外媒体报道,世界上最强大的激光器“国家点火装置”近日首次成功地实施了一次完整的点火演练。这项历时十三年的浩大工程耗资35亿美元。科学家认为完成这次点火,是一项不可估量的科学成就。美国能源部也表示,激光器将为人类带来无穷无尽的新能源,同时为科学发展和探索开启新途径。
在此次点火演练中,科学家们将触发器放置于一个胡椒籽大小的核燃料球上,强大的能量立即将核燃料球压碎,并释放出大量的中子。事实上,此次点火演练并不是一次真正的点火,也不是该装置的终极目标。该装置究竟能否实现提供无限量的无污染能源的目标,目前仍不确定。不过,负责该装置的科研人员对在两年内实现聚变点火的目标充满信心。
国家点火装置位于美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室中,占地面积大约相当于三个足球场,大部分空间都是由发出192束激光束的设备所占用。在9月29日的点火演练中,科学家们将这些激光束聚焦于一个直径大约为30英尺(约合9.1米)的球体中。在这个球形靶室中,有一个很小的塑料小球,里面充满了较重形态的氢(氚和氘),将接受1兆焦能量的冲击。国家点火装置研究团队负责人、工程物理学家爱德华-摩塞斯介绍说,这次点火演练中的激光脉冲能量只有其完全能量的75%左右。此外,低温冷却的燃料球并没有充满最理想的燃料。在真正聚变点火之前的这一两年内,国家点火装置将每个月都进行一次类似的综合点火。
此次点火演练中,大约有10万亿颗中子从靶室中涌出。这表明,燃料球中的较重氢(氚和氘)已成功实现聚变。据摩塞斯介绍,在最终点火目标的链式聚变反应中,飞出的中子将比这1000倍还要多。密歇根大学物理学家保罗-德瑞克正利用国家点火装置研究超新星爆炸的物理学问题,他说:“如果这一装置真的能够实现聚变点火的话,那么科学成果将是极其巨大的。我可以肯定地说,国家点火装置将能够取得一些极其可怕的科学成果,如模拟木星怪异的磁芯、恒星的内核以及宇宙中其他炽热、高密度环境。”
摩塞斯介绍说,国家点火装置的作用将并不仅仅用于基础科学。现在,该机器10%的时间用于基础科学。2013年后,大约20%的时间用于基础科学。到2013年,大约40%的时间用于更多的点火研究,而另外40%的时间将用于为政府搜集关于聚变物理学方面的数据,换言之,它将被用来模拟氢弹爆炸的情景,这样就不需要真正引爆氢弹。如果国家点火装置发生聚变反应,那么它可以安全地制造出实际的核武器爆炸环境。他还说:“战略安全也是国家点火装置研究任务的一部分。我们希望能够在电脑上建立起虚拟的试验场所,但我们需要优质数据!”(尚力)
(责任编辑:罗园)