聯邦研究人員正在緩慢測試192臺雷射器,他們希望這些雷射器能引發世界上首次受控核聚變反應。
這些雷射器位於國家點火裝置(NIF),這是一個耗資40億美元的綜合設施,面積相當於三個足球場,是加利福尼亞州利弗莫爾市勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的一部分。
該設施的建設於今年春天完成,測試是將超過一兆焦耳的能量導向目標(一兆焦耳相當於10,000個100瓦燈泡在一秒鐘內消耗的能量)。現在,研究人員正在為明年首次充分利用其全部能力做準備,屆時,一系列雷射器將對準一小顆燃料丸,希望將其點燃以觸發短暫但強大的聚變反應。
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雖然商業運營的核裂變反應堆提供電力——以及關於武器使用和廢物處置的一系列爭議——核聚變是一個不同的過程。持續的、不受控制的聚變反應可用於軍事目的,例如氫彈,自 20 世紀 50 年代以來,科學家們一直在追求用於潛在民用目的的受控聚變反應。
NIF 將為他們提供在實驗室環境中研究該過程的新機會。
為明年的大型實驗做準備包括逐步以更高的強度執行雷射器。該團隊擔心行動過快,導致像 2008 年 9 月在瑞士發生的類似專案那樣戲劇性地失敗。
大型強子對撞機是歐洲一個大型設施,對超熱物質進行類似的實驗,但它在開放幾天後就因工程問題而被擱置。
因此,該設施的科學家們正在謹慎地工作。“我們不想在世界上最大的雷射器執行的第一個月就把它弄壞,”NIF 研究員莫迪凱·羅森昨天在華盛頓特區舉行的美國化學學會年會上接受採訪時說。
羅森說,明年晚些時候,雷射器的全部功率將對準一個豌豆大小的燃料艙。由此產生的內爆預計將產生比機器使用的能量多 10 倍的能量。
羅森說,該設施將為天體物理學家研究恆星和其他物質提供新的機會,併為核科學家進行可能最終導致聚變發電的實驗提供新的機會。據能源部國家核安全管理局局長湯姆·達戈斯蒂諾稱,那裡還將進行一些與美國核儲備相關的機密工作,該機構負責運營該實驗室。
利弗莫爾設施的一個獨特之處在於,它可以觀察到高溫、高壓物質的行為,而大型強子對撞機則處理熱量,但不處理高密度。
羅森將 NIF 裝置比作一個裡面放著烤土豆的巨型微波爐。
明年,微波爐將加熱到 300 萬度。土豆會發生什麼還有待觀察。
經環境與能源出版社有限責任公司許可,轉載自Greenwire。www.eenews.net, 202-628-6500