美花235億欲造“人造太陽”

核能發電除了現在有的核分裂以外, 核融合一直被寄與厚望. 現在科學家利用新的設施讓這夢想更靠近了一步. 在美國的Lawrence Livermore國家實驗室, 科學家建立了一個三個足球場大的雷射陣列, 希望能讓192支的脈衝雷射可以同時被用來點燃這能源之火. 這種利用雷射聚焦的方式來壓縮原子, 點燃原子融合的方式稱為慣性約束, 聚焦的雷射打在一個黃金做成的小容器裡, 利用強烈的雷射在小容器邊緣產生X-ray, 這強烈的X-ray就會產生很強烈的電漿讓容器爆發, 部分的質量飛出, 部分的質量往中心壓縮, 把放在裡面的要融合的原子壓在一起. 希望可以經由這種方式產生可控制的核融合反應. 當然這目標不容易, 不管是脈衝雷射的同步聚焦, 容器的設計, 還有電漿的控制都很有挑戰性. 不過其實這樣的研究過程也提供了科學家研究極端條件下電漿跟光的交互作用的機會. 這樣的知識對天文物理有很大的意義, 因為很多在恆星內的物理行為條件可以被研究.



位于美國加州利弗莫爾的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)稱，被稱為“人造太陽”的美國國家點火裝置（NIF）日前完成了其首次綜合點火實驗—— 192束激光係統向首個低溫靶室發射了1兆焦激光能量，使中心最高溫度達到華氏600萬度，相當于恒星或大行星核心的溫度。而太陽中心的溫度為華氏 2700萬度。英國媒體14日報道，雖然說，NIF這一實驗沒有達到預期目標，但科學家依然對NIF的未來充滿信心。

　　NIF是全球最大的激光核聚變裝置，研究人員致力于嘗試如何“駕馭太陽的能量”，從1997年開始建造NIF，但直到2009年5 月29日，NIF才最終落成。整個計劃花了22億英鎊。啟動時，激光束會聚焦到一個很小的點上，從而產生上億攝氏度高溫，模擬出像恒星內核或核爆炸那麼強烈的溫度與壓力。

三大任務
　　1 讓科學家用它模擬核爆炸，研究核武器的性能情況，保證美國在無需核試驗的情況下保持核威懾力。
　　2 模擬超新星、黑洞邊界、恒星和巨大行星內核的環境，進行科學試驗將為科學界提供大量此前無法獲取的數據。
　　3 保證美國的能源安全。科學家希望從2010年開始借助國家點火裝置來制造類似太陽內部的可控氫核聚變反應，最終用來生產可持續的清潔能源。

　　NIF承載人類清潔能源之夢

　　NIF承載了人類的清潔能源之夢。最簡單的描述核聚變，就是兩個輕的原子核相碰，形成一個原子核並釋放出能量的反應。在自然界，太陽的內部連續不斷地進行著氫聚變成氦過程，因而太陽產生的光和熱就是由核聚變帶來的。這是人類無法不覬覦的巨大能量。但“人造太陽”要能為我們所用，就必須使核聚變在人為控制下進行，掌握核聚變的速度和規模，實現持續、平穩的能量輸出。

　　受控核聚變前景之誘人，還不僅僅因為能量的產生，而且由于核聚變所需的原料——氫的同位素氘可以從海水中提取。據估測，1升海水中提取出的氘完全聚變反應，放出的能量能達到100倍數量級的汽油燃燒釋放的能量，因此受控核聚變的研究成功幾乎能使人類擺脫能源危機的困擾。
http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/photo/2010-11/16/c_12778187.htm