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    科学家认为实现人工核聚变反应的方法有两种

    2017/1/19 9:58:59

    目前,科学家认为实现人工核聚变反应的方法有两种。其一是“磁约束核聚变”,利用磁场来约束温度极高的等离子体,以使其反应。代表项目是七国联合建设的国际热核聚变实验堆(ITER)。该项目的难点在于,受强大磁场约束的等离子体,依然会产生逃逸现象或变得不稳定。

    另一种方法就是“惯性约束核聚变”,通过激光产生的巨大压强,使核燃料体积在极短时间内变小,密度变大,原子核发生聚变反应,释放出能量。

    劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的“国家点火装置”是目前世界上最强大的激光器。美国能源部前期投入高达35.4亿美元,于1997年开始建设,2009年建成。整个项目占地面积达1.6万平方米,相当于三个足球场那么大。

    早在2012年7月,该实验室将192支高能激光器构成阵列发射紫外激光脉冲,虽然只维持了10亿分之23秒,但产生的峰值功率达到500万亿瓦,相当于给定时间内全美耗电总功率的1000倍。

    眼下,最新实验的结果标志着,人类在核聚变项目上终于又迈出了坚实的一步。人类已经有能力通过强大脉冲激光“点火”,实现人工的热核聚变,且核聚变反应产生的能量超过了燃料吸收的能量。为实用型核聚变反应堆提供了一个可行的模式。

    但这离最终实现所谓的“点火”还差很远。要达到建设多个可控核聚变反应堆,最终实现数百万千瓦级核聚变发电站的目标,还需要考虑:点火后聚变产物的清理,如何实现有规律地不断“点火”,如何实现链式核聚变反应等。

    也许在现有的成果上,再经过几十年的努力,我们可以实现可控的、商用的、成熟的激光惯性约束核聚变百万千瓦级发电站。

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