科學家使用了一種非常規的方法來創建核融合通過在微小的氫氣中向世界上最大的激光發射強烈的光束,發射了超過100億瓦的創紀錄的能量爆發。
北加州勞倫斯·利維爾莫爾國家實驗室的研究人員說,他們將192個巨型激光器集中在國家點火設施(NIF)上,導致豌豆大小的小顆粒,從而在100千萬分之一中釋放了1.3個兆頭的能量,大約是陽光的能量的10%,使每一刻的能量佔據了大約70%的時間,並且佔據了70%的時間,而這是70%的百分之;科學家們希望有一天能夠達到顆粒的斷裂或“點火”點,在那裡它散發出比吸收的100%或更多的能量。
能源收益率明顯大於科學家的預期,並且比以前2月創下的170公斤的記錄要大得多。
研究人員希望,結果將擴大他們研究核融合武器的能力,NIF的核心使命,並可能導致新的方法利用核融合的能源,這是為太陽和其他恆星提供動力的過程。一些科學家希望,核融合有一天可以成為在地球上產生能量的相對安全和可持續的方法。
勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室主任金·布迪爾(Kim Budil),慣性限制融合研究是慣性限制融合研究的歷史性一步,為探索和進步我們的關鍵國家安全任務開放了一個新的製度。 ”在一份聲明中說。
巨型激光
現代核電站使用核電站裂變,通過將鈾和p的元素的重核拆分成較輕的核來產生能量。但是恆星可以從核能產生更多的能量融合,將更輕的核粉碎在一起以使較重的元素粉碎的過程。
恆星可以融合許多不同的元素,包括碳和氧氣,但它們的主要能源來自融合氫進入氦。由於恆星很大並且具有如此強大的重力,因此融合過程發生在恆星內的很高壓力下。
大多數大量的努力從融合中產生能量,例如巨人迭代專案相反,在法國建造,使用一個稱為Tokamak的甜點形腔室來限制強烈的中性氫的稀薄等離子體磁場。
科學家和工程師已經工作了60多年,以在Tokamaks內實現可持續的核融合,只有有限的成功。但是一些研究人員認為,他們將能夠在幾年內維持Tokamaks的融合,現場科學先前報導。 (沒有預計iTer這樣做直到2035年之後)
勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室開發的方法是實現核融合而不使用託卡馬克的幾種方法之一。
取而代之的是,NFI使用了三個足球場的大小的激光光放大器,將激光束聚焦於33英尺寬(10米)球形金屬“目標室”中的氫燃料顆粒上。這些激光器是世界上最強大的激光,能夠產生多達4兆的能量。
該方法最初是設計的,以便科學家可以研究熱核武器(所謂的氫彈)中氫的行為 - 但科學家認為它也可能具有從核融合中產生能量的應用。
融合能力
儘管NIF設置不能用於融合發電廠中 - 其激光器每天只能發射一次,而電廠需要每秒蒸發幾個燃料彈丸 - 有努力修改該過程,以便在商業上使用它。
斯坦福大學SLAC國家加速器實驗室的血漿物理學家Siegfried Glenzer,他以前曾在Livermore設施工作,但並未參與新研究,告訴《紐約時報》SLAC的科學家正在製定低功率的激光系統,該激光系統可能會更快地發射。
Glenzer希望,核融合的能源在替代化石燃料的努力中將變得突出,近年來由太陽能和其他技術主導。他在《泰晤士報》文章中說:“這對我們來說非常有前途,可以在地球上實現不會散發二氧化碳的能源。”溫室氣二氧化碳。
物理學家斯蒂芬·博德納(Stephen Bodner)以前在華盛頓特區的海軍研究實驗室領導激光等離子體研究,但現在已退休,對NIF設計的一些細節批評。但是他承認,他對結果感到驚訝,後者接近了顆粒的“點火” - 它發出的能量比吸收更多或更多的能量。 Bodner告訴《泰晤士報》:“他們已經足夠接近點火的目標,即使這是成功的。”
儘管Bodner偏愛不同的設計,但“它向懷疑論者表明,激光融合概念從根本上沒有錯,”他說。 “現在是美國進行一項重大激光融合能源計劃的時候了。”
最初發表在現場科學上。
編者註:此故事的標題是更新的,以表明“瓦特”是“權力”而不是“能量”的單位。