美英携手大功率激光核聚变研究

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　日前，英国科学与技术设施委员会（STFC）、英国AWE公司（前英国核武器发展研究中心）、卢瑟福阿普尔顿实验室与美国劳伦斯利弗摩尔国家实验室（LLNL）共同签署了合作谅解备忘录，英美双方将合作开展激光核聚变领域的设计、研究开发和部署。　　此项合作涉及到STFC主导的高能激光能源研究设施（HiPER，由英国主导的泛欧激光核聚变项目，于2005年启动）、AWE公司的Orion激光设施以及LLNL的国家点火设施（NIF）。最终目标是示范激光核聚变作为一种商业化能源的技术和经济可行性。 当氘、氚等较轻元素的原子核相遇时会聚合成较重的原子核，并释放出巨大能量，这一过程就是核聚变。人工控制的持续聚变反应可分为磁约束核聚变和惯性约束核聚变（分为激光核聚变、粒子束核聚变和电流脉冲核聚变3类）两大类。目前，英国卡拉姆的欧洲联合环形加速器（JET）以及正在法国建设的测试反应堆的国际热核聚变实验堆（ITER）计划使用的都是磁约束核聚变装置。磁约束核聚变使用强大的电脉冲轰炸重氢来产生等离子体。在聚变发生前，科学家们需要施加一个强大的磁场，将等离子体牢牢限制住。然而，做到这一点很困难，因为等离子体很快会发生泄露或变得不稳定。  现在，科学家们计划利用激光核聚变产生电力。与磁约束核聚变相比，激光核聚变产生的温度更高、压力更大，因此，核聚变发生得更快，只需要将等离子体限制几十亿分之一秒即可。激光核聚变是利用激光照射核燃料使之发生核聚变反应，由于其在许多方面与氢弹爆炸非常相似，所以，自上世纪60年代激光器问世以来，科学家就开始致力于利用高功率激光使聚变燃料发生聚变反应，来研究核武器的某些重要物理问题。 激光核聚变反应堆不会产生大量可能会熔化的热物质。不过，核聚变中子非常危险。燃料中的氚也具有放射性，会释放出β粒子，人吸入这种粒子会有危险，而且其半衰期很长，为12.5年。  全球最大的核聚变激光装置是位于劳伦斯·利弗摩尔国家实验室的国家点火装置（NIF），该实验室的科学家们希望到明年年底，能从核聚变中获得足够多的能量来产生激光脉冲从而实现“点火”。点火是种能自我维持的反应，可产生远超“盈亏”点的大量能量。