据物理学家组织网与美国利弗莫尔劳伦斯国家实验室(LLNL)官网报道,被称为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF)于近日完成了其首次综合点火实验——192束激光系统向首个低温靶室发射了1兆焦(MJ)激光能量。
有关人士认为,“人类将有史以来第一次在实验室里面取得核聚变能源”,更将有可能使美国的能源结构发生革命性变化。
最简单地描述核聚变,就是两个轻的原子核相碰,形成一个原子核并释放出能量的反应。在自然界,太阳的内部连续不断地进行着氢聚变成氦过程,因而太阳产生的光和热就是由核聚变带来的。
这是人类无法不觊觎的巨大能量。但“人造太阳”要能为我们所用,就必须使核聚变在人为控制下进行,掌握核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。
受控核聚变前景之诱人,还不仅仅因为能量的产生,而且由于核聚变所需的原料——氢的同位素氘可以从海水中提取。据估测,每升海水中含有0.03克氘,地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。简单计算可得出,1升海水中提取出的氘完全聚变反应,放出的能量能达到100倍数量级的汽油燃烧释放的能量,因此受控核聚变的研究成功几乎能使人类摆脱能源危机的困扰。
从1997年起,NIF开始承载了人类的清洁能源之梦。这个巨型激光器总共耗资约35亿美元,目标是当时世界第二大激光器、美国罗切斯特大学激光器能量的60倍至70倍。于启动时,激光束会聚焦到一个很小的点上,从而产生上亿摄氏度高温,模拟出像恒星内核或核爆炸那么强烈的温度与压力。
据此前报道,NIF预计所能够达到的全部能量为1.8兆焦,此首度点火实验只是“小试牛刀”,但随着这项实验的完成,NIF将在下一阶段的攻关活动中,让聚变点火达到顶点。
(据《科技日报》)