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我国激光反射膜技术夺得世界第一,核聚变激光点火器成了国家重器

 BBSBIAN 2019-02-01

我国激光反射膜技术夺得世界第一,核聚变激光点火器成了国家重器

太阳核聚变

数十年来,全世界科学家一直梦想着在地球实验室里实现核聚变反应,期望能够获得取之不尽的清洁能源。相比人类目前采用的裂变式的核能,聚变反应更加高效,并且几乎没有放射性污染等环境问题。聚变反应需要的燃料可直接从海水中富含的氚和氘中提取,如果每升海水中所蕴含的氘和氚发生完全的聚变反应,就能够产生相当于300升汽油燃烧时释放的能量。以此推算,目前世界能源消耗水平和海水存量,聚变产生的能量可供人类使用数亿年之久,因此,聚变能被科学家看作是人类的终极能源。

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激光核聚变实验

当前,如何控制聚变反应,实现持续的能量净输出,是当今科学界一直聚焦的科学问题。激光聚变被认为是实现受控核聚变的一种最有效的途径。为了实现激光点燃核聚变反应,人们提出了许多方案,其中快点火方案被一直认可,该方案就是利用超强加热激光脉冲产生的大量高能超热电子,给预先压缩的氘氚燃料快速加热使其达到发生聚变反应所需要的温度。然而激光核聚变需要把直径为1毫米的聚变燃料小球均匀加热到1亿度才能点燃核聚变反应,这就要求激光器的能量就必须大于1亿焦,依靠目前科学技术还是很难做到的。

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激光核聚变示意图

目前,为了能够制造出更高能量的激光超能电子,每过一段时间就在美国举办一场国际激光聚光能力的竞赛。高功率激光薄膜是构成激光聚变装置、超强超短激光等强激光系统的重要元件,也是唯一能迫使直线前行的强激光按照人类的想法聚焦的独门元件。它能够抵挡住的高能激光的冲击而又能保障高功率激光装置不会灼烧到自己,同时高效地指挥激光射击的方向,使所有激光束能够有序地射向同一靶点。激光损伤阈值的大小就是代表着这个元件控制激光的能力,其数值大小决定着能不能把激光所有的能量送到靶点。因此,激光聚焦能力的大小就可以通过比较激光反射薄膜元件损伤阀值的大小来衡量。

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激光控制技术

近日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室公布了2018年基频激光反射薄膜元件激光损伤阈值国际竞赛结果:中国科学院强激光材料重点实验室薄膜光学实验室研制的激光反射薄膜元件再次获得世界第一,损伤阈值高出第二名20%左右。这次取得科研成果也使人类实现高效的激光点火核聚变更接近现实,为人类更好的利用核聚变制造清洁能源做出了巨大贡献。

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中国激光核聚变新型方案

其实各国对激光核聚变研究的并不仅仅为了核聚变清洁能源,还有着军事目的,因此激光核聚变就成了各个国家发展的国家重器。激光核聚变在军事上的重要用途之一是发展新型核武器,特别是研制新型氢弹 ,因为通过高能激光代替原子弹作为氢弹点火器实现核聚变反应,可以产生与氢弹爆炸同样的等离子条件,为核武器设计提供物理学数据、检验计算程序,进而研制新型核武器,所以我国在激光核聚变取得成绩也从军事角度奠定了我国的世界军事地位。让那些西方政治家不敢对我国有非分之想。

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未来核聚变激光武器

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