1、世界最大激光器獲突破
世界最大激光器、被稱為“人造太陽(yáng)”的美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)正距離其目標(biāo)越來(lái)越近,顯示了一個(gè)可持續(xù)核聚變反應(yīng)裝置正在由夢(mèng)想逐步成為現(xiàn)實(shí)。但由于基礎(chǔ)物理研究和工程技術(shù)的問(wèn)題,要使核聚變達(dá)到能夠穩(wěn)定輸出能量的水平,仍有顯著障礙需要克服。
中東的石油、南非的黃金……能源危機(jī)已經(jīng)成為困擾人類發(fā)展的重要難題之一。據(jù)研究,地球數(shù)十萬(wàn)年積聚下來(lái)的石油、煤炭、天然氣等化石能源總體上還可供人類使用100年左右。而當(dāng)前使用的核能又因其巨大的安全風(fēng)險(xiǎn),可持續(xù)性并不被人看好。因此,核聚變成為了人類暢想獲取“取之不盡,用之不竭”的能源的最佳途徑。
依據(jù)激光核聚變?cè)碇圃斓、被稱為“人造太陽(yáng)”的美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)近日傳來(lái)消息,在全世界聚變裝置中獲里程碑式突破。
可控核聚變條件苛刻
上個(gè)世紀(jì)40年代,德國(guó)核物理學(xué)家?jiàn)W多·哈恩和莉澤·邁特納發(fā)現(xiàn)了核裂變,但無(wú)論是利用該反應(yīng)制造的核武器或是核電站,都因燃料本身以及反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)生的巨大輻射,令科學(xué)家不得不一直異常謹(jǐn)慎地對(duì)待它。
與之相反,太陽(yáng)釋放出的巨大能量,由兩個(gè)氫原子核合為一個(gè)氦原子核的聚變反應(yīng)而產(chǎn)生。相較于裂變,每個(gè)核子釋放的能量,也就是每千克聚變?nèi)剂厢尫诺哪芰扛,而且地球上聚變(nèi)剂系膬?chǔ)量更豐富,更重要的是,燃料以及聚變產(chǎn)生的輻射要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于裂變。
只是,所有原子核都帶正電,它們之間越接近,靜電斥力也就越強(qiáng),完成聚變最重要的條件就是克服這種力量。太陽(yáng)因其高達(dá)2000萬(wàn)攝氏度的中心溫度,以及在自身強(qiáng)大重力的吸引下形成的超高的壓力狀態(tài),才使得核聚變得以發(fā)生并持續(xù)。要在地球上完成這一過(guò)程,因?yàn)橐μ,壓力不夠,核聚變需要在更高的溫度下(這樣的溫度下物質(zhì)處于等離子體狀態(tài))才能進(jìn)行。這也是可控核聚變?nèi)绱似D難的原因。
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