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【前沿】世界最強(qiáng)大激光器在美首次點(diǎn)火 已有13人參與
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北京時(shí)間10月14日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，世界上最強(qiáng)大的激光器美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置近日首次成功地實(shí)施一次完整的點(diǎn)火演練。科學(xué)家們將觸發(fā)器放置于一個(gè)胡椒籽大小的核燃料球上。強(qiáng)大的能量立即將核燃料球壓碎，并釋放出大量的中子。 國(guó)家點(diǎn)火裝置位于美國(guó)加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室中，耗資35億美元。事實(shí)上，此次點(diǎn)火演練并不是一次真正的點(diǎn)火，也不是該裝置的終極目標(biāo)。不過(guò)，負(fù)責(zé)該裝置的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)和獨(dú)立的研究人員有理由對(duì)兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火的目標(biāo)表示樂(lè)觀。當(dāng)然，該裝置究竟能否實(shí)現(xiàn)提供無(wú)限量的無(wú)污染能源的目標(biāo)，目前仍不確定。 密歇根大學(xué)物理學(xué)家保羅-德瑞克正利用國(guó)家點(diǎn)火裝置研究超新星爆炸的物理學(xué)問(wèn)題。德瑞克表示，“我認(rèn)為，完成這次點(diǎn)火，幾乎是一項(xiàng)不可估量的科學(xué)成就。我一生都將投入到這一偉大的科學(xué)裝置上。” 國(guó)家點(diǎn)火裝置占地面積大約相當(dāng)于三個(gè)足球場(chǎng)，大部分空間都是由發(fā)出192束激光束的設(shè)備所占用。在9月29日的點(diǎn)火演練中，科學(xué)家們將這些激光束聚焦于一個(gè)直徑大約為30英尺(約合9.1米)的球體中。在這個(gè)球形靶室中，有一個(gè)很小的塑料小球，里面充滿了較重形態(tài)的氫(氚和氘)，將接受1兆焦能量的沖擊。 國(guó)家點(diǎn)火裝置研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、工程物理學(xué)家愛(ài)德華-摩塞斯介紹說(shuō)，這次點(diǎn)火演練中的激光脈沖能量只有其完全能量的75%左右。此外，低溫冷卻的燃料球并沒(méi)有充滿最理想的燃料。在真正聚變點(diǎn)火之前的這一兩年內(nèi)，國(guó)家點(diǎn)火裝置將每個(gè)月都進(jìn)行一次類似的綜合點(diǎn)火。 麻省理工學(xué)院核聚變科學(xué)家理查德-佩特拉索主要負(fù)責(zé)國(guó)家點(diǎn)火裝置的診斷設(shè)備。佩特拉索認(rèn)為，“國(guó)家點(diǎn)火裝置就像是一臺(tái)新的汽車引擎。第一次，你沒(méi)必要將油門踏板踩到最低。你必須將所有條件調(diào)到最合適的狀態(tài)，如激光、診斷系統(tǒng)以及靶室的表面等�！� 在此次點(diǎn)火演練中，大約有10萬(wàn)億中子從靶室中涌出。這表明，燃料球中的較重氫(氚和氘)已成功實(shí)現(xiàn)聚變。據(jù)摩塞斯介紹，在最終點(diǎn)火目標(biāo)的鏈?zhǔn)骄圩兎磻?yīng)中，飛出的中子將比這1000倍還要多。 德瑞克表示，到那時(shí)如果這一裝置真的能夠?qū)崿F(xiàn)聚變點(diǎn)火的話，那么科學(xué)成果將是極其巨大的�！拔覀�?nèi)匀辉谧C明我們能夠?qū)崿F(xiàn)我們所希望的實(shí)驗(yàn)，也能夠拓寬更廣闊的科學(xué)領(lǐng)域。我可以毫不猶豫地說(shuō)，國(guó)家點(diǎn)火裝置將能夠取得一些極其可怕的科學(xué)成果，如模擬木星怪異的磁芯、恒星的內(nèi)核以及宇宙中其他熾熱、高密度環(huán)境�！� 摩塞斯介紹說(shuō)，國(guó)家點(diǎn)火裝置的作用將并不僅僅用于基礎(chǔ)科學(xué)�，F(xiàn)在，該機(jī)器10%的時(shí)間用于基礎(chǔ)科學(xué)。2013年后，大約20%的時(shí)間用于基礎(chǔ)科學(xué)。到2013年，大約40%的時(shí)間用于更多的點(diǎn)火研究，而另外40%的時(shí)間將用于為政府搜集關(guān)于聚變物理學(xué)方面的數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，它將被用來(lái)模擬氫彈爆炸的情景，這樣就不需要真正引爆氫彈。 摩塞斯表示，“戰(zhàn)略安全也是國(guó)家點(diǎn)火裝置研究任務(wù)的一部分。我們希望能夠在電腦上建立起虛擬的試驗(yàn)場(chǎng)所，但我們需要優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)。如果國(guó)家點(diǎn)火裝置發(fā)生聚變反應(yīng)，那么它可以安全地制造出實(shí)際的核武器爆炸環(huán)境。” |
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