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美國科學家斥資17億美元建人造太陽

美斥17億美元建人造太陽

2008年12月30日 10:35  華龍網-重慶晨報

  用高能雷射迫使氫燃料產生核聚變,模仿太陽中心發能原理,探索取之不竭的能源

  能源危機促使人類大膽尋找替代能源。美國科學家希望通過模仿太陽中心核聚變發能原理,打造出微型「人造太陽」,為將來探索新能源帶來希望。與實驗有關的建設工程耗資高達17.5億美元,預計將在明年春季完成。

  模仿太陽

  加利福尼亞州利弗莫爾市的「國家點燃設施」科學家負責這項研究實驗。「國家點燃設施」負責人埃德·摩西說,實驗中,研究人員將試圖在實驗室環境下點燃一個微型人造「太陽」並觸發熱核反應。

  實驗目標是創造出1億℃以上的溫度和比地球上任何地方大數十億倍的壓力,而產生這些溫度和壓力的來源只是相當於針尖大小的一點氫燃料。這一過程同太陽中心產生能量原理相似,因此實驗被稱為「人造太陽」。

  英國《每日電訊報》27日報導,如果實驗成功,科學家將向著建立現實核聚變發電站邁出第一步。由於作為實驗用燃料的氫在宇宙中普遍存在,「人造太陽」將有助於科學家探索一種幾乎取之不竭的能源。

  實驗原理

  根據實驗原理,在一個面積約3個足球場大小的特定實驗室中,一束紅外線雷射將經過總長度約1.6公里的透鏡組折射,變成一束擁有一隻家用電燈泡100億倍能量的雷射。雷射隨後分解為192束紫外線雷射,匯集到實驗室中央一個密封艙內。

  當這些雷射撞擊密封艙內部時,產生的高能量X射線在數十億分之一秒時間內將壓迫密封艙的氫燃料微粒的外殼爆炸。氫燃料外殼爆炸同樣會產生一種持續壓迫燃料的反作用,直到核聚變產生,釋放出巨大能量。

  自從艾伯特·愛因斯坦1905年提出相對論以來,科學家們一直寄希望於利用核聚變獲取巨大能量。根據愛因斯坦的理論,1克物質所含能量足夠點亮2.85萬隻100瓦燈泡一年之久。

  潛力巨大

  核聚變迄今只在核武器和高強磁場產生的不穩定等離子中成功應用,但「人造太陽」實驗有望在將來改變這一現況。

  前太空飛行員、「國家點燃設施」負責人傑夫·威斯奧夫說:「我參加了國際太空站的建設工作,但這次實驗挑戰大得多……下一步是探索實驗怎樣為世界創造些許價值,它有潛力成為人類迄今做出的最大成就。」

  如果一切進展順利,「國家點燃設施」可實現用雷射每5小時引發一次核聚變。不過,這與建造一座核聚變發電站尚存在不小距離,後者要求雷射每秒引發10次核聚變。

  「國家點燃設施」正同英國拉瑟福德·阿普爾頓實驗室合作籌建核聚變發電站。拉瑟福德·阿普爾頓實驗室負責人邁克·鄧恩說:「『國家點燃設施』終將證明用雷射可以產生核聚變。這將開創物理學令人興奮的新時期,因為它將證明我們盡力追求的成果事實上可行。」

  關建武(新華社供本報特稿)

責任編輯: 王篤若   轉載請註明作者、出處並保持完整。

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