國家點火設施實現了世界上最強大的紫外線鐳射爆炸，離“聚變燃燒”又近了一步
位於加利福尼亞州利弗莫爾的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）的國家點火設施（NIF）的鐳射器在其最高能點產生了2.03兆焦耳的能量爆炸，超過了其1.8兆焦耳的設計規格，使其僅在三年前實現的1兆焦耳放電能量翻了一番。這使得NIF的紫外鐳射器成為世界上最強大的鐳射器，並使該組織離其“聚變燃燒”固體燃料的目標又近了一步；創造了由恆星產生的同類聚變反應，並有望為新型綠色發電廠鋪平道路。
NIF在這些實驗中的目標被稱為慣性約束聚變（ICF）——一種透過加熱和壓縮一小塊固體燃料產生的聚變反應，在這種情況下是一種氫同位素的冰凍小球（與SLAC鐳射器正在進行的實驗不同）。如果成功的話，燃料會“點燃”，引起聚變連鎖反應，產生的能量超過了鐳射的能量。這聽起來很簡單，曾經被認為是觸手可及的，但通往點火的道路上卻有一些意想不到的障礙。這項科學家的技術（稱為“間接驅動”）使用鐳射加熱和壓縮一個金柱（以下稱為空腔）的內容物，透過爆破空腔產生x射線，但x射線和空腔內等離子體之間的相互作用出乎意料地發生了湍流，降低了系統中的能量，並使其變得更加穩定更難讓反應開始。科學家們正在競相爭取在2013年實現點火，這是為期兩年的全國點火運動的結束，儘管他們有信心能夠實現這一目標。
儘管最近的2兆焦耳爆炸令人鼓舞，但美國國家科學院小組在3月初釋出的一份臨時報告更加剋制，指出“與建立慣性聚變能源示範工廠的技術基礎有關的關鍵科學和工程挑戰。”，雖然一個基於ICF的工廠可能離成功還有很長的路要走，但在實驗室裡**一顆微型恆星的想法還是很吸引人的。
- 發表於 2021-04-21 17:20
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