美国花235亿造“太阳”:192束激光打造恒星温度

日前,被誉为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF)完成了首次综合点火实验———192束激光系统发射的能量打造出600万华氏度高温,这相当于恒星或大行星核心的温度。NIF作为全球最大的激光核聚变装置,从1997年开始建造起已经花掉了纳税人35.5亿美元(约合人民币235亿元)。研究人员不惜代价不仅为了研究如何“驾驭太阳的能量”,这个计划还承载着人类的清洁能源之梦。

在加利福尼亚州利弗莫尔国家实验室,一座神秘的建筑物仍在修建中。过去十多来年,这个庞大的建筑物一直是环保主义者关注的焦点。然而,11月2日,这里进行的一次点火实验震动了科学界。因为作为世界上第一个能产生持续核聚变的反应堆,“人造太阳”一旦成功将改写人类的历史。

地球上造“小太阳”

现今人类可利用的最大、最具商业价值的能源无疑是核能。核电站利用核能的原理是核裂变,即在高温高压状态,把铀或钚等重原子分裂成轻原子,导致其释放大量能量的核反应方式。但是国家点火装置利用核能的方式则反其道而行之,不是核裂变,而是核聚变。核聚变是指由质量轻的原子,主要是指氘或氚,在高温高压下,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。太阳发光发热就是利用核聚变产生的能量。

与核裂变相比,核聚变不仅安全,而且相对环保。利弗莫尔国家点火装置曾对媒体说:“太阳产生的光和热抵达地球,不会产生任何放射性的副产品,而且能长期高效的生产。如果把太阳换成我们正在研究的核聚变反应堆,就等于在地球上建造了一个提供清洁能源的小太阳。”

释放1.3兆焦耳能量

目前,这个“小太阳”已经初具规模,并且已经进行了令人鼓舞的试验,获得了宝贵的试验数据。利弗莫尔国家点火装置的一个科研组说,11月2日他们向核聚变反应堆中心发射192束激光束,用它们瞄准一个只有花生大小却包含氘和氚气体的小球体。这个小球体释放的能量高达1.3兆焦耳,其核心最高温度大约是600万华氏度。

国家点火装置主管爱德华·摩西说,尽管这次试验没有能够达到太阳中心温度2700万华氏度,也没有引发期待中的持续性核聚变反应,但这些试验结果依然非常振奋人心。“试验让我们相信,我们一定能实现氘和氚核聚变目标物里的点火条件。”摩西还称,美国科学家有决心在2012年实现这一目标。


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