國家點火設施

國家點火設施

國家點火裝置是美國科學家研製的、世界最大的雷射核聚變裝置。 據悉,這個被稱為“人造太陽”的裝置能產生類似恆星核心溫度和壓力,使美國在無需核試的情況下保持核威懾力。不僅如此,該裝置還能幫助研製不受《全面禁止核試驗條約》限制的新型氫彈。

落成典禮

勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的國家點火設施 勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的國家點火設施

國家點火裝置5月29日在美國加州北部舉行落成典禮。據報導,包括加州州長阿諾德·施瓦辛格、聯邦能源部長朱棣文及多位頂尖科學家出席了落成儀式。阿諾發表講話稱,這個雷射系統的落成,是加州和美國的偉大成就,它可能使美國的能源結構發生革命性變化,因它將教曉人們駕馭類似太陽能的能量,使其轉變成駕駛汽車和家庭生活所需的能源。

勞倫斯利物摩爾國家實驗室的新聞公報指出,這個雷射聚變裝置名為“國家點火裝置”(NIF),由美國能源部屬下的國家核安全管理局投資,1997年開始建造,共耗資約35億美元(約合239億元人民幣)。

特點

瞬間可達1億度

工程師檢查相關機器 工程師檢查相關機器

據悉,NIF可以把200萬焦耳的能量,通過192條雷射束聚焦到一個2毫米大的冷凍氫氣球上,從而產生高達攝氏1億度的熱力,類似恆星和巨大行星的核心以及核爆炸時的溫度和壓力。在此基礎上,科學家可進行之前在地球上無法進行的許多試驗。

最大威懾:將氫彈變身常規武器

設施外觀 設施外觀

雷射核聚變除了可生產取之不盡的清潔能源外,在軍事上還可用於發展新型核武,特別是研製新型氫彈,成為戰爭新“殺手”。早在20世紀50年代,氫彈便已研製成功並投入服役。但氫彈均是以核子彈作為點火裝置。核子彈爆炸會產生大量放射性物質,所以這類氫彈被稱為“不乾淨的氫彈”。

採用雷射作為點火源後,氫彈爆炸就不會產生放射性裂變物,所以,人們稱利用雷射核聚變方法製造的氫彈為“乾淨的氫彈”。傳統的氫彈屬於第2代核武,而“乾淨氫彈”則屬於第4代核武器,不受《全面禁止核試驗條約》的限制。由於不會產生剩餘核輻射,因此可作為“常規武器”使用。

三大任務

點火設備 點火設備

1.科學家可以用它模擬核爆,保證美國在無需核試的情況下保持核威懾力。

2.科學家可模擬超新星、黑洞邊界、恆星和巨大行星核心的環境,將為科學界提供大量之前無法獲取的數據。

3.藉助NIF製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。

實驗

NIF首次實現輸出能量超出輸入能量

據英國廣播公司2013年10月7日報導,可控核聚變實驗已經取得了具有里程碑意義的突破:輸出能量超出輸入能量。在9月底,美國利弗莫爾國家實驗室的國家點火裝置(National Ignition Facility)利用192束高能雷射聚焦到氫燃料球上,創造高溫高壓以點燃核聚變反應。在試驗中,反應釋放出的能量超過了氫燃料球吸收的能量。

美國國家點火裝置聚變實驗取得了新突破

國家點火設施 國家點火設施

美國利弗莫爾國家實驗室的國家點火裝置可控核聚變實驗取得了新的突破,研究報告(PDF)發表在《自然》期刊上。這次突破與去年10月的突破類似,聚變反應釋放出的能量超過了氫燃料球吸收的能量。

國際對比

美法日爭研“人造太陽”

點火燃料球,直徑約2毫米,含有氘和氚原子 點火燃料球,直徑約2毫米,含有氘和氚原子

美國仍居世界領先地位,不僅擁有世界上最大的“諾瓦”雷射器、世界上功率最大的“X射線仿真器”,還有目前剛剛落成的NIF。

法國雷射核聚變研究以軍事化為主要目標,確保法國TN-75和TN-81核彈頭能處於良好狀態。早在1996年,法國原子能委員會便與美國合作進行一項龐大的“兆焦雷射計畫”,預計2010年前完成,經費預算達17億美元(約132億港元)。

日本1998年,日本成功研製核聚變反應堆上部螺旋線圈裝置和高達15米的複雜真空頭,標誌日本已突破建造大型核聚變實驗反應堆的技術難點。

反對聲音

NIF誕生加速核武發展

為NIF7680個閃光燈供電的160公里的高壓電纜 為NIF7680個閃光燈供電的160公里的高壓電纜

負責NIF的科學家指出,NIF所創造的核聚變能提供大量能源,而產生的輻射廢料則少於傳統核反應堆。但有科學家指這裝置無法解決能源問題,只是浪費納稅人金錢。

除此之外,勞倫斯利物摩爾國家實驗室當天舉行的慶典活動還遭到反對組織的抗議。一個名為“三谷社區反對放射性環境”的組織發表聲明表示,國家點火裝置耗費巨資,比原計畫延遲9年完工,人們忽略了這個雷射器的誕生是為了加速核武器的發展,並會訓練年輕物理學家研發新一代核武。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們