科学家使用了一种非常规的方法来创建核融合通过在微小的氢气中向世界上最大的激光发射强烈的光束,发射了超过100亿瓦的创纪录的能量爆发。
北加州劳伦斯·利维尔莫尔国家实验室的研究人员说,他们将192个巨型激光器集中在国家点火设施(NIF)上,导致豌豆大小的小颗粒,从而在100千万分之一中释放了1.3个兆头的能量,大约是阳光的能量的10%,使每一刻的能量占据了大约70%的时间,并且占据了70%的时间,而这是70%的百分之;科学家们希望有一天能够达到颗粒的断裂或“点火”点,在那里它散发出比吸收的100%或更多的能量。
能源收益率明显大于科学家的预期,并且比以前2月创下的170公斤的记录要大得多。
研究人员希望,结果将扩大他们研究核融合武器的能力,NIF的核心使命,并可能导致新的方法利用核融合的能源,这是为太阳和其他恒星提供动力的过程。一些科学家希望,核融合有一天可以成为在地球上产生能量的相对安全和可持续的方法。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室主任金·布迪尔(Kim Budil),惯性限制融合研究是惯性限制融合研究的历史性一步,为探索和进步我们的关键国家安全任务开放了一个新的制度。”在一份声明中说。
巨型激光
现代核电站使用核电站裂变,通过将铀和p的元素的重核拆分成较轻的核来产生能量。但是恒星可以从核能产生更多的能量融合,将更轻的核粉碎在一起以使较重的元素粉碎的过程。
恒星可以融合许多不同的元素,包括碳和氧气,但它们的主要能源来自融合氢进入氦。由于恒星很大并且具有如此强大的重力,因此融合过程发生在恒星内的很高压力下。
大多数大量的努力从融合中产生能量,例如巨人迭代项目相反,在法国建造,使用一个称为Tokamak的甜点形腔室来限制强烈的中性氢的稀薄等离子体磁场。
科学家和工程师已经工作了60多年,以在Tokamaks内实现可持续的核融合,只有有限的成功。但是一些研究人员认为,他们将能够在几年内维持Tokamaks的融合,现场科学先前报道。 (没有预计iTer这样做直到2035年之后)
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室开发的方法是实现核融合而不使用托卡马克的几种方法之一。
取而代之的是,NFI使用了三个足球场的大小的激光光放大器,将激光束聚焦于33英尺宽(10米)球形金属“目标室”中的氢燃料颗粒上。这些激光器是世界上最强大的激光,能够产生多达4兆的能量。
该方法最初是设计的,以便科学家可以研究热核武器(所谓的氢弹)中氢的行为 - 但科学家认为它也可能具有从核融合中产生能量的应用。
融合能力
尽管NIF设置不能用于融合发电厂中 - 其激光器每天只能发射一次,而电厂需要每秒蒸发几个燃料弹丸 - 有努力修改该过程,以便在商业上使用它。
斯坦福大学SLAC国家加速器实验室的血浆物理学家Siegfried Glenzer,他以前曾在Livermore设施工作,但并未参与新研究,告诉《纽约时报》SLAC的科学家正在制定低功率的激光系统,该激光系统可能会更快地发射。
Glenzer希望,核融合的能源在替代化石燃料的努力中将变得突出,近年来由太阳能和其他技术主导。他在《泰晤士报》文章中说:“这对我们来说非常有前途,可以在地球上实现不会散发二氧化碳的能源。”温室气二氧化碳。
物理学家斯蒂芬·博德纳(Stephen Bodner)以前在华盛顿特区的海军研究实验室领导激光等离子体研究,但现在已退休,对NIF设计的一些细节批评。但是他承认,他对结果感到惊讶,后者接近了颗粒的“点火” - 它发出的能量比吸收更多或更多的能量。 Bodner告诉《泰晤士报》:“他们已经足够接近点火的目标,即使这是成功的。”
尽管Bodner偏爱不同的设计,但“它向怀疑论者表明,激光融合概念从根本上没有错,”他说。 “现在是美国进行一项重大激光融合能源计划的时候了。”
最初发表在现场科学上。
编者注:此故事的标题是更新的,以表明“瓦特”是“权力”而不是“能量”的单位。