|
世界各国在最近几年的聚变能研究项目中，最新颖耀眼的当属于劳伦斯·利弗莫尔国家实验室正在进行的激光惯性聚变能项目。  劳伦斯·利弗莫尔国家实验室简称LLNL，是由美国国家能源部资助并管理的研究机构，激光惯性聚变能是以转换在国家点火装置中正在开发的激光驱动惯性约束聚变，引入实际的商业发电厂的概念。  在整套系统的设计之初，考虑了两种方案，分别是纯聚变或混合聚变裂变系统，在前者中，聚变反应产生的能量被直接利用。后者则是，聚变反应释放出的中子被用于在铀或其他核燃料的周围覆盖层中引起裂变反应。这种聚变电厂可能会大大减少发电部门的温室气体排放，而发电部门是全球这些排放的主要来源之一。 所谓冰冻三尺非一日之寒，成功是需要不断的经验积累的。该项目曾一度因为技术难题被搁浅。2010年10月，LLNL的研究人员启动了192束激光束，这些激光束由独立的激光单元集中，它们包含从电源到变频光学器件的所有内容，美国国家点火装置(NIF)将它们的能量集中成一个脉冲，以实现目标：通过点燃聚变反应产生比激光注入还要多的能量。  从开启项目到如今取得重要进展，已经过去了整整十年，放电发射不低于3000次！就在前不久，研究人员才接近了"燃烧等离子体"的里程碑。 像我们的太阳一样，持续不断的聚变反应取决于燃烧的等离子体，等离子体是物质的四个基本状态之一，由离子和自由电子组成。所以取得这样的重要进展，对于项目而言几乎是里程碑式的。 负责核聚变项目的马克·赫尔曼（Mark Herrmann）表示：模拟实验表明，一旦点火装置达到阈值，它将产生有一条更容易点火的途径。 长期以来，核聚变一直被认为是一种无碳能源，它以现成的氢同位素为燃料，不会产生长期存在的放射性物质，但这仍然是一个遥远的梦想。  NIF和其他惯性聚变装置不同，它更像一个内燃机，通过小型燃料芯块的快速爆炸产生能量。点火试验的前3年里，每一次发射只产生约1千焦的能量，低于x射线脉冲注入胶囊的21千焦能量，也远低于最初激光脉冲的1.8兆焦能量。 在实验过程中，科研人员也曾经历过点火失败，这导致他们增加了更多的诊断仪器，并且添加了更多数量的中子探测器，这样的布置有利于从三维角度看见核聚变反应发生的地方。 结果科研人员的不断努力完善后，国家点火装置在实验中已多次达到60千焦的产量，在下一次的实验中，科研人员将对激光束线进行升级并尝试提高激光能量，架设这192束激光都能被提升的话，点火装置的最终产量将达到3兆焦耳。  当然，这些升级需要时间和资金，项目的出资方美国国家核安全局近年来在国会缩减预算要求下，不止一次考虑将此项目暂停，幸好这一次的成功，重新让美国国家核安全局改变了态度，该局启动了一项审查计划，旨在审查整个核聚变项目的实用性，这一计划也将彻底决定核聚变项目的去留。 |
|
|
