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美斥17亿美元建人造太阳

来源:新浪时间:2008-12-31

  用高能激光迫使氢燃料产生核聚变,模仿太阳中心发能原理,探索取之不竭的能源

  能源危机促使人类大胆寻找替代能源。美国科学家希望通过模仿太阳中心核聚变发能原理,打造出微型“人造太阳”,为将来探索新能源带来希望。与实验有关的建设工程耗资高达17.5亿美元,预计将在明年春季完成。

  模仿太阳

  加利福尼亚州利弗莫尔市的“国家点燃设施”科学家负责这项研究实验。“国家点燃设施”负责人埃德·摩西说,实验中,研究人员将试图在实验室环境下点燃一个微型人造“太阳”并触发热核反应。

  实验目标是创造出1亿℃以上的温度和比地球上任何地方大数十亿倍的压力,而产生这些温度和压力的来源只是相当于针尖大小的一点氢燃料。这一过程同太阳中心产生能量原理相似,因此实验被称为“人造太阳”。

  英国《每日电讯报》27日报道,如果实验成功,科学家将向着建立现实核聚变发电站迈出第一步。由于作为实验用燃料的氢在宇宙中普遍存在,“人造太阳”将有助于科学家探索一种几乎取之不竭的能源。

  实验原理

  根据实验原理,在一个面积约3个足球场大小的特定实验室中,一束红外线激光将经过总长度约1.6公里的透镜组折射,变成一束拥有一只家用电灯泡100亿倍能量的激光。激光随后分解为192束紫外线激光,汇集到实验室中央一个密封舱内。

  当这些激光撞击密封舱内部时,产生的高能量X射线在数十亿分之一秒时间内将压迫密封舱的氢燃料微粒的外壳爆炸。氢燃料外壳爆炸同样会产生一种持续压迫燃料的反作用,直到核聚变产生,释放出巨大能量。

  自从艾伯特·爱因斯坦1905年提出相对论以来,科学家们一直寄希望于利用核聚变获取巨大能量。根据爱因斯坦的理论,1克物质所含能量足够点亮2.85万只100瓦灯泡一年之久。

  潜力巨大

  核聚变迄今只在核武器和高强磁场产生的不稳定等离子中成功应用,但“人造太阳”实验有望在将来改变这一现况。

  前宇航员、“国家点燃设施”负责人杰夫·威斯奥夫说:“我参加了国际空间站的建设工作,但这次实验挑战大得多……下一步是探索实验怎样为世界创造些许价值,它有潜力成为人类迄今做出的最大成就。”

  如果一切进展顺利,“国家点燃设施”可实现用激光每5小时引发一次核聚变。不过,这与建造一座核聚变发电站尚存在不小距离,后者要求激光每秒引发10次核聚变。

  “国家点燃设施”正同英国拉瑟福德·阿普尔顿实验室合作筹建核聚变发电站。拉瑟福德·阿普尔顿实验室负责人迈克·邓恩说:“‘国家点燃设施’终将证明用激光可以产生核聚变。这将开创物理学令人兴奋的新时期,因为它将证明我们尽力追求的成果事实上可行。”