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氘氣D2在人造小太陽(yáng)核聚變的應(yīng)用

2012-3-6 10:07:33

美國(guó)加州勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里有一個(gè)被稱為“人造太陽(yáng)”的美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)——利用192束激光射向一個(gè)包含了氘氣（D2）和氚氣（T2）的玻璃管，最終釋放出的能量高達(dá)130萬(wàn)兆焦，其中心最高輻射溫度達(dá)600萬(wàn)華氏度(約316萬(wàn)攝氏度)，相當(dāng)于恒星或大行星核心的溫度，太陽(yáng)中心的溫度為2700萬(wàn)華氏度。

盡管由于其自維持聚變反應(yīng)堆沒(méi)有點(diǎn)燃，NIF這一實(shí)驗(yàn)還不算真正意義上的點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，但科學(xué)家對(duì)NIF的未來(lái)充滿信心。NIF的主管艾德?摩西表示：“所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果都令人振奮?！痹谶^(guò)去幾周時(shí)間里，科學(xué)家已經(jīng)進(jìn)行了一系列關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家希望NIF于2012年點(diǎn)火成功。

NIF是全球最大的激光核聚變裝置，也將是首個(gè)產(chǎn)能大于耗能的激光核聚變裝置。進(jìn)行該項(xiàng)目的科學(xué)家致力于通過(guò)在地球上建造“人造太陽(yáng)”來(lái)“駕馭太陽(yáng)的能量”。該項(xiàng)目從1997年開(kāi)始建造，2009年5月29日竣工，整個(gè)計(jì)劃耗資22億英鎊(約合人民幣235億元)。

NIF會(huì)將192條激光束集中于一個(gè)花生米大小裝有重氫(氘氣和氚氣)燃料的目標(biāo)上，把燃料加熱到1億攝氏度，并施加足夠的壓力使重氫核發(fā)生聚變反應(yīng)，釋放的能量將是輸入能量的15倍還多，將可以模擬出同恒星內(nèi)部或核爆炸一樣強(qiáng)烈的溫度與壓力。

核聚變實(shí)驗(yàn)是模擬太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)。NIF的發(fā)言人稱，盡管聚變也是一個(gè)核過(guò)程，但是，它不同于核裂變，因?yàn)楹司圩兎磻?yīng)的副產(chǎn)品只有氦氣（He）和中子，而沒(méi)有放射性物質(zhì)。另外，其燃料來(lái)源也非常豐富，氘氣可以從海水中提取，氚氣可以從土壤中常見(jiàn)的金屬鋰中提取。

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