美国宣布全球首次激光核聚变点火成功

发布时间：2022-12-20 11:00:27 所属栏目：外闻来源：网络

导读： 　　虽然美国在激光武器领域做了很多努力，但是中国在激光领域的研究目前在世界处于领先地位，目前中国激光武器突破了很多制约瓶颈比如在恶劣天气环境下，发射激光瞬间达到的巨大能量上，发

　　虽然美国在激光武器领域做了很多努力，但是中国在激光领域的研究目前在世界处于领先地位，目前中国激光武器突破了很多制约瓶颈比如在恶劣天气环境下，发射激光瞬间达到的巨大能量上，发射激光在远距离摧毁目标上，我们都处于领先地位。而且我们很多研制的激光做为武器都进行了实战部署，比如部署在坦克，军舰上。

　　我们的科学家当然不想成为一个旁观者，他们在1950年代就开始核聚变研究。但是核聚变在瞬间释放的能量十分惊人，要让它变成清洁的能源燃料，需要它缓慢地、可控制地释放能量，科学家们叫它可控核聚变，也叫“人造小太阳”。

　　我们想要核聚变造福人类，的确是一件不容易的事情。我们要从两个方面考虑：一个是核聚变产生的能量比值，即原子核吸收和释放能量的比值，如果吸收的能量比释放的能量少，就不划算了。另一个是反应持续的时间。2021年底，我国科学家实验的核聚变反应时间连续运行1056秒，这是目前世界上等离体运行的最长时间。

　　经过科学家不懈的努力，我国可控核聚变的研究，由过去的跟跑，现在丝毫不比欧美国家差。进入21世纪，我国建成了世界首个全超导托卡马克实验装置，2007年，中国加入国际热核聚变实验堆（ITER）计划，越来越的科学家参与国际交流活动。

　　“核聚变发电仅需20年，而且永远如此”。这虽然是一句玩笑话，但是它说明了可控核聚变要达到民用，还有漫长的路要走。

　　首先，科学家需要能够再次点火。布迪尔表示，仍然要做很多事，“你必须能够每分钟产生很多很多聚变点火”。他说：“不仅在科学方面，而且在技术方面都有非常大的障碍。”

　　一个障碍是，未来任何工作中使用的激光都需要更有效率。这次实验中使用的点火装置是世界上最大、能量最高的激光器，但它仍然基于1980年代的技术。现代激光器效率更高，未来的努力可能会尝试将新技术纳入实验。

　　“这表明这是可以做到的。越过这个门槛使他们能够开始研究更好的激光器、更高效的激光器、更好的密封胶囊等。”布迪尔说：“我们需要私营领域参与其中。如此多的美国公共资金进入这一突破真的很重要，但为了使其达到商业水平，我们将采取的所有必要步骤仍然需要公共研究和私营研究。”

　　一直以来，可控核聚变被认为是“人类的终极能源”，但历经70多年的研究后，仍处在实验阶段。“点火”，即核聚变产生的能量超过激光束打入的能量，是可控核聚变走入现实必要的指标之一。只有满足这种条件，这一装置才有望提供能源，而不只是一个耗电器。

　　多年来，科学家们一直在进行这种类型的实验，结果发现产生的能量还不足以供给维持系统本身。早在2009年，美国国家核安全管理局在加州的LLNL建成国家点火装置（NIF），在高10层、约有3个足球场大的建筑物中开展前述实验。NIF原定目标是在2012年实现“点火”，但未能如期达成。NIF在此后多年备受争议，业内一度悲观认为，它可能永远无法“点火”。

　　NIF的突破是循序渐进的。2022年1月，NIF团队在《自然》杂志发表文章提到，已经用1.7兆焦耳的激光发射产出了1.3兆焦耳能量，研究者证明了相关的机制，并称有信心在未来产出更多能量。9月，研究者又重复了这个实验过程。2个月后，NIF实现了“点火”

　　激光核聚变是以高功率激光作为驱动器的惯性约束核聚变。在探索实现受控热核聚变反应过程中，随着激光技术的发展，1963年苏联科学家N.巴索夫和1964年中国科学家王淦昌分别独立提出了用激光照射在聚变燃料靶上实现受控热核聚变反应的构想，开辟了实现受控热核聚变反应的新途径激光核聚变。激光核聚变要把直径为1毫米的聚变燃料小球均匀加热到1亿度，激光器的能量就必须大于1亿焦，这在技术上是很难做到的。直到1972年美国科学家J.纳科尔斯等人提出了向心爆聚原理以后，激光核聚变才成为受控热核聚变研究中与磁约束聚变平行发展的研究途径。

（编辑：好传媒网）

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