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最强激光产生“创世”爆炸 模拟人造太阳

2012年03月24日08:32腾讯科技[微博]我要评论(0)
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[导读]美国家点火装置创造出人类史上最强能量激光,达到恐怖的411兆瓦。相当于目前整个美国在任意一个时刻消耗电量的一千倍。

腾讯科技讯(Everett/编译)据国外媒体报道,3月15日,位于美国加利福尼亚州利弗莫尔的劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火装置(NIF)进行了一项超级激光实验,其中有192束激光在瞬间释放出1.875兆焦耳的能量,这些能量最后被导入高温靶室。这同时也是世界上最强大的激光仅在230亿分之一秒内释放出史上能量最高的激光爆。该实验的成功意味着人类研制可控核聚变反应堆达到了一个新的里程碑。

最强激光产生“创世”爆炸 模拟人造太阳

国家点火装置中“氘-氚靶丸”和盛放靶丸的镀金辐射腔

最强激光产生“创世”爆炸 模拟人造太阳

国家点火装置的靶室(192束激光聚焦在小小的氘-氚靶丸上)

最强激光产生“创世”爆炸 模拟人造太阳

为激光器的7680个闪光灯提供电能的超过160公里的高压电缆

根据国家点火装置(NIF)主管埃德·摩西(Ed Moses)介绍:在实验过程中,激光束通过一系列的透镜被整合、成束最后聚焦形成2.03兆焦耳的光束。这束堪称史上最强的激光持续了230亿分之一秒,产生了411兆瓦特的能量,相当于目前整个美国在任意一个时刻消耗电量的一千倍(靠存储在电容里的电能在230亿分之一秒内释放获得的)。埃德·摩西认为国家点火实验室进行的最强激光实验很好地展示了激光束在能量、精度、供电设施以及可用性方面的特点,但对于原先的计划而言,几乎只能算是完成了一半。

国家点火实验室希望在今年年底大幅度提高激光发射器的能量,打算使用这台设施模拟太阳内部的能量反应,即为制造人造太阳提供能量支持。同时,本项实验的成功也标志着国家点火计划达到了一个里程碑。在核反应中,原子核在聚变过程中会释放出巨大的能量,而国家点火装置的目的就是使用这样的能量。当前的宇宙中,太阳以及其他恒星上无时无刻都发生着惊天大爆炸,氢原子和氦原子不断融合并释放出可怕的能量。然而,这样的核聚变属于不可控的反应,在国家点火装置中,科学家们则希望这些高能光束可以聚焦在氢同位素的“小球”上,使之完成类似的核反应,并且是可控的核聚变。

当集成光束通过一系列的放大器进行移动时,它们的能量会成倍增加。从实验开始到结束,光束的能量从十亿分之一焦耳增加到400万焦耳。当然,全过程仅仅发生在大约五百万分之一秒内。根据国家点火装置发言人琳达西弗(Lynda Seaver)介绍:正是由于激光束只在瞬间激发,因此这项实验的成本较低,每次试爆的价格仅为五到二十美元,其潜力是巨大的。国家点火装置的主管希望在今年底使激光束释放的能量达到平衡点。

国家点火装置(NIF)主管埃德·摩西认为我们有能力使之在2012财年内完成,但是相关专家并不那么肯定,因为类似的实验在过去受到了巨大的挑战。位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室等离子物理学家格伦伍尔登(Glen Wurden)提醒:应该警惕将“激光篮子中的鸡蛋全部打碎”。

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[责任编辑:quarkqiao]
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