科學(xué)家研發(fā)激光核聚變作為清潔能源
上周,英國(guó)AWE公司、盧瑟福-阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)加州勞倫斯-利弗摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們表示,他們將攜手研發(fā)激光核聚變作為清潔能源。 當(dāng)氘、氚等較輕元素的原子核相遇時(shí)會(huì)聚合成較重的原子核,并釋放出巨大能量,這一過(guò)程就是核聚變。人工控制的持續(xù)聚變反應(yīng)可分為磁約束核聚變和慣性約束核聚變(分為激光核聚變、粒子束核聚變和電流脈沖核聚變3類)兩大類。目前,英國(guó)卡拉姆的歐洲聯(lián)合環(huán)形加速器(JET)以及正在法國(guó)建設(shè)的測(cè)試反應(yīng)堆的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃使用的都是磁約束核聚變裝置。磁約束核聚變使用強(qiáng)大的電脈沖轟炸重氫來(lái)產(chǎn)生等離子體。在聚變發(fā)生前,科學(xué)家們需要施加一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng),將等離子體牢牢限制住。然而,做到這一點(diǎn)很困難,因?yàn)榈入x子體很快會(huì)發(fā)生泄露或變得不穩(wěn)定。 現(xiàn)在,科學(xué)家們計(jì)劃利用激光核聚變產(chǎn)生電力。與磁約束核聚變相比,激光核聚變產(chǎn)生的溫度更高、壓力更大,因此,核聚變發(fā)生得更快,只需要將等離子體限制幾十億分之一秒即可。激光核聚變是利用激光照射核燃料使之發(fā)生核聚變反應(yīng),由于其在許多方面與氫彈爆炸非常相似,所以,自上世紀(jì)60年代激光器問(wèn)世以來(lái),科學(xué)家就開(kāi)始致力于利用高功率激光使聚變?nèi)剂习l(fā)生聚變反應(yīng),來(lái)研究核武器的某些重要物理問(wèn)題。 激光核聚變反應(yīng)堆不會(huì)產(chǎn)生大量可能會(huì)熔化的熱物質(zhì)。不過(guò),核聚變中子非常危險(xiǎn)。燃料中的氚也具有放射性,會(huì)釋放出β粒子,人吸入這種粒子會(huì)有危險(xiǎn),而且其半衰期很長(zhǎng),為12.5年。 |




