美国国家点火装置将于近日进行核聚变点火 (强激光点火）

precession

美国国家点火装置将于近日进行核聚变点火
日期：2009-02-01　 　

副标题：

登录/注册后可看大图                                                   登录/注册后可看大图     对激光束进行放大的镜子数以千计                          将发生核聚变的反应室                                                                             (靶被 靶定位仪 定位在靶室里的情景-----precession注释） （这个图让媒体张冠李戴了， 其实是日本超级神冈中微子探测器内部—— precession注释）                                                   登录/注册后可看大图                                       登录/注册后可看大图                                   产生高能激光的设备                                         激光点燃人造小太阳（艺术图）         最近，美国研究人员将用激光点燃一个人造太阳，它就是“美国国家点火装置”，俗称“美国人造小太阳”。石油、天然气、煤炭等不可再生的矿物能源，不仅造成温室效应，而且还有枯竭之忧。从长远来看，核聚变能将是人类未来能源的主导形式，被科学家称为“能源危机的终结者”。 地球最大的能量来源是太阳。为了应对可能出现的能源危机，世界上不少国家都在开展人造太阳的核聚变研究。参与美国人造小太阳研究的科学家表示，现有的核电厂都是采用核裂变的方式来获得能量，这种能量获取方式会产生放射性物质，对人类和周边环境构成危害。因此，核裂变发电厂将渐渐退出能源舞台，而被核聚变发电厂所代替。         核聚变反应所需要的燃料地球上到处都是，人们不必担心原料会像石油那样逐渐枯竭。重氢可以从海水中提取，生产超重氢所需要的锂元素可以从一般的石头中提取（一般的石头可不行）。这两种原材料，也就是水和石头，地球上可以说是无穷无尽的。而且，核聚变反应释放的能量大得超出人们的想象。形象地来说，就是三瓶矿泉水就可以为一个四口之家提供一年的电力。 由于太阳引力巨大，可以让其中的燃料处于高度压缩状态，氢及其同位素原子的距离变得很小，核聚变可以自然地发生，但在地球上的自然条件下却无法实现自发的持续核聚变。在氢弹中，爆发是在瞬间发生并完成的，可以用一个原子弹提供高温和高压，引发核聚变，但在反应堆里，不宜采用这种方式，否则反应会难以控制。要想让氘原子和氚原子在特殊的位置发生碰撞并且发生聚变，需要1亿摄氏度以上的极高温环境。因此，人造小太阳的核心技术是点火。         曾经有不少科学家认为可控核聚变反应是不可能实现的。近年来，科学家找到了一些点燃热聚变反应的方法，美国研究人员找到的方法是利用高能激光。虽然科学家们也尝试了其他种核聚变发生技术，但从已完成的实验效果看，激光技术是目前最有效的手段。除激光外，利用超高温微波加热法，也可达到点燃核聚变的温度。         美国人造小太阳耗资12亿美元，是世界上最大的激光点火装置，整个激光装置的大厅有215米长，120米宽，每次激光脉冲持续时间大约为十亿分之一秒，最大输出能量为 1800千焦，其瞬间最大输出功率为54000亿千瓦，是美国所有电厂输出功率的500倍。如此大功率的激光装置完全能点燃人造小太阳。         在激光点火装置内，一束红外线激光经过许多面透镜和凹面镜的折射和反射之后，将变成一束功率巨大的激光束。然后，研究人员再将该激光束转变为192束单独的紫外线激光束，照向目标反应室的聚变舱中心。当激光束照射到聚变舱内部时，瞬间产生高能X射线，压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂。燃料球芯块外壳爆裂会产生一种同样大小的反向作用力，向内压缩燃料，直到引起燃料内部的核聚变，从而产生巨大能量。         美国人造小太阳将于 2009年春季首次点火。参与此次科研工作的主要是美国加利福尼亚州劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的科学家。科学家们实验的目的就是利用一粒不超过针头大小的核燃料来产生1亿摄氏度的高温和超过地球气压数十亿倍的高压。如果实验能够成功，将标志着具有实际意义的核聚变发电站建设已经迈出了第一步。 据专家估计，商业化的核聚变发电厂最早也要到2050年才会开始运行。这一天还非常遥远，科学家们还必须通过许多考验。如果核聚变发电能够研究成功，将对人类的能源供应产生最为深远的影响，它将成为人类有效利用核聚变能的重要一步，人类将真正拥有取之不尽用之不竭的清洁新能源。 http://www.laser-infrared.com/msg_zj3.php?id=1768&pageid=1

[ 本帖最后由 precession 于 2009-3-3 17:22 编辑 ]

shenlikai

科技真发达

冰冻小章鱼

哇。。。。。。。。。。

xguoyi

真拉风

ayqltg

高科技(:funk:) (:funk:)

precession

                               
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Simplified diagram of the beampath of a NIF laser beam, one of 48 similar beamlines. On the left are the amplifiers and optical switch, and on the right is the final spatial filter, switchyard and optical frequency convertor.

NIF's fuel "target", filled with either D-T gas or D-T ice. The capsule is held in the hohlraum using thin plastic webbing.

A construction worker inside NIF's 10 meter target chamber. Almost all of the engineering on the NIF laser is on an enormous scale.

precession

The flashlamps used to pump the main amplifiers are the largest ever in commercial production.
（用来泵浦主放大器的闪光灯……………………）

ilove3d

那是不是说，发出来的电只要一分钱一度呢？

ilove3d

这玩意被“点着”之后会不会把整个大厅和设备炸塌，如此巨大而又集中的能量如何利用？感觉有太多的技术问题要解决了

Prophet

生产超重氢所需要的锂元素可以从一般的石头中提取。

扯蛋。现在提取锂要么从盐湖，要么从 锂辉石、锂云母这些矿石提取。
花岗岩都含有铀，核工业也不是从花岗岩提取铀，而是从铀矿石提取。

93188

还认为有核能手电筒了呢(:lol:)

mbyhome

原帖由 93188 于 2009-3-3 00:35 发表

                               
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还认为有核能手电筒了呢(:lol:)

核能驱动的还不够，最好是用一个小聚变反应堆做光源，出门就是太阳，绝对够骚(:51:)

UFO-123

还是发点接近生活的贴吧

zzqzhangboy

厉害厉害！

老美的技术确实超前(:51:)

ayqltg

可望不可即(:funk:)

rc5

还早着哩，他们用这样强的激光也只不过是让非常小一块物质发生核聚变，而收集核聚变的能量发出的电还远不够支持这些激光器工作，也就是“不可维持的核聚变”。

所以才有2050年核聚变商业化的估计。这种发电站应该是非常安全的，因为稍有风吹草动，激光器断电，反应立刻停止，不可能发生大爆炸或核污染。

目前比较靠谱的便宜电力还是水电，潮汐，地热这些，将来可能是太空或月球太阳电站。

cljs0412

那个是世界上最大的闪光灯(:44:)

hyori

重氢可以从海水中提取


这过程有多复杂啊, 先提取氢, 再提取氕(重氢), 从氕里提取氘,再从氘里提取氚.