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美科學(xué)家取得核聚變研究重大突破
關(guān)鍵詞： 聚變技術(shù) 核聚變 研究人員 固化層 激光束聚焦
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日前，位于美國加利福尼亞州的勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們宣布，長達(dá)數(shù)十年且成本高昂的核聚變能源研究取得了重大進(jìn)展，聚變產(chǎn)生的能量第一次超過了激發(fā)聚變所需的能量。如果能夠?qū)司圩兩萍永茫祟愇磥韺⒖色@得幾乎取之不盡、用之不竭的能源。
據(jù)路透社報(bào)道，物理學(xué)家奧馬爾?哈利肯(Omar Hurricane)等研究人員負(fù)責(zé)進(jìn)行了此次實(shí)驗(yàn)。不過，在聚變技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際生活中之前，還有許多工作要做。哈利肯說：“從聚變?nèi)剂现械玫降哪芰砍^了激發(fā)聚變所需的能量，這是非常不尋常的發(fā)現(xiàn)。”
核聚變能源與化石燃料或者核電廠的原子能裂變不同，它能夠提供充足的能源，且不會(huì)產(chǎn)生污染、放射性廢棄物或者溫室氣體。但專家也指出，核聚變?nèi)剂先孕枰S多年時(shí)間才能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際生活中可以使用的能源。
聚變能源的生成有兩類方式。勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的科研團(tuán)隊(duì)主要關(guān)注的是慣性約束聚變能源，也就是使用激光來壓縮燃料芯塊，借以觸發(fā)聚變效應(yīng)。在本次實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們用了192道激光束聚焦在一個(gè)直徑不到約2毫米的靶丸上。該靶丸內(nèi)含有包括同位素重氫和超重氫的聚變?nèi)剂稀Ｈ剂媳煌磕ㄔ诎型鑳?nèi)側(cè)，其固化層的厚度還不及人類的頭發(fā)。在極高溫度下，重氫和超重氫的原子核融合，釋放出中子和“阿爾法粒子”，進(jìn)而獲得能量。此次重氫-超重氫的聚爆穩(wěn)定程度要好于早前的實(shí)驗(yàn)，研究人員將激光脈沖的功率比前次提高了一倍。
事實(shí)上，為了開發(fā)聚變能源以減少對(duì)石油和其他化石燃料的依賴，美國與其他國家已經(jīng)投資了數(shù)百億美元。例如，英國卡勒姆聚變能源中心和美國普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室等關(guān)注的是磁約束聚變能源，也就是將等離子體放置在磁性容器中加熱，直到原子核融合。
卡勒姆聚變能源中心主管史蒂夫?考利（Steve Cowley）稱此次新發(fā)現(xiàn)“非常激動(dòng)人心”。但他也指出，由于衡量不同聚變方式成功的標(biāo)準(zhǔn)不同，美國科學(xué)家的結(jié)果和他自己的研究之間無法進(jìn)行對(duì)比。他說：“人們需要再等60年時(shí)間，才能逐步控制核聚變。在磁性和慣性約束的研究上，我們現(xiàn)在已經(jīng)很接近。我們必須繼續(xù)堅(jiān)持開展研究。” (謝璿)