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直接驱动实验进展给激光惯性约束核聚变带来新曙光:欧亿平台登录地址

  • 6月 07, 2021
  • 科技
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核聚变是未来清洁能源的期待,科学家试图利用激光核聚变技术,将海水中非常丰富的同位素氘、氚转化为取之不尽的能源,但构建高效核聚变是非常困难的。 最近,美国罗切斯特大学在激光惯性约束核聚变(ICF )领域的新成果对在ICF公路上奋斗的科学家表现出了新的期待。 ICF的原理是在极短的时间内冷却和输送微靶丸,将靶丸中的氘-氚燃料输送到核聚变条件,使氘氚原子略微碰撞产生氦原子核和中子,同时释放大量的能量ICF的构建方案还包括必要驱动、间接驱动、慢速点火等。

在罗切斯特大学激光热力学实验室(LLE )的OMEGA装置中,科学家在射击训练实验中观测到了非常好的靶丸内爆状态。 这已经将燃料输送到点火条件市场需求的一半状态。 能得到这样的结果有助于很多技术的提高。

一种是60光束的激光射击技术,可以更均匀地分布电离放射线。 图激光说需要驱动惯性约束核聚变方案,需要用激光炮击靶丸,不得不依靠美国的国家点火装置(NIF )。 近年来,美国基于NIF积极开展激光间接驱动中心的着火物理实验,取得了令人瞩目的成果,但核聚变着火的前景并不悲观。

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图是激光间接驱动惯性约束核聚变方案的示意图,将激光能量切换为x射线,用x射线炮击目标发射。 LLE的实验状态在NIF上再现,比较变焦后,产生NIF维持的激光核聚变记录能量的5倍,即100kJ的核聚变能量。

在这个令人兴奋的实验结果的背后,ICF实验条件严格,影响因素多样,关于能量的等比定标,我们认为无法预测构筑的概率有多大。 当时NIF是利用NOVA激光装置的成熟技术制作的,与期待相差甚远。

但是,实验结果给了对ICF寄予厚望的人们很大的希望。 在国内,位于中国科学院上海光机所的高功率激光物理牵引实验室作为中国ICF研究的核心单位之一,在激光核聚变方面进行了理解和多年的研究。 在2015年高功率激光物理牵引实验室学术委员会的会议上,实验室学术委员会建议积极开展必要的驱动和探索性综合物理实验等物理点火相关的基础研究。

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