点亮核聚变新能源之路(2)
一个长达1000米的厂房设备最终要让192台激光装置在十亿分之一秒同时发射，击中铅笔头大小的燃料球，误差不能超过30皮秒(1皮秒=10-12秒)，这几乎是个不可能完成的任务。国家点火装置的准确度如同在北京投球要射中沈阳的一个篮框，其命中难度极大，命中率极小。整套装置要运作必须启动6万个高科技装置，每个装置都包含复杂的机械构造、电路、高压电、能量感应器、监视器、自动透镜、激光，另外还要有精准的电脑反馈安全系统。更难的是，整套设备必须保持零震动和零热胀冷缩，10吨重的设备其误差范围只能有100微米。
这种封闭型核聚变装置利用外部的注入热能，以达到封闭区内的高温高压。封闭区中央的目标是一个包含若干核燃料(氢或氚)的小球，尺寸大概如豆子大小，小球表面要极其光滑，才能保证聚变实验顺利进行。高温激光会使小球表面等离子体化，发生内爆。同时爆炸波会使小球均匀地向中央坍缩，使得球中的核燃料在高温高压下达到极高的密度，形成高温等离子体，从而产生核聚变。在内爆时，只要对燃料球给予正确的高温高压就能发生链式反应，这一现象就称为“点火”(图4)，这是引发核聚变的重点过程，并且会释放出巨大能量。在“点火”过程中，整体装置在一个自持进行的链式反应中产生的能量超过其所消耗的能量，这便是核聚变发电切实可行的前提条件。
聚变能源之路
不论是利用磁约束技术的国际热核聚变实验堆(ITER)计划，还是利用牛顿第三定律惯性约束的国家点火装置(NIF)，都属于大型实验装置。无论是从技术上还是科学理论上，核聚变实验都面临极大的挑战。此外，这两类装置由于造价昂贵，因而在争取研究经费的道路上充满了坎坷，这对于科学家来说是最无奈的、最无法预计的问题。从技术上而言，国际热核聚变实验堆预计在2020年末能够实现真正的点火，为后续发展聚变能源商用电站铺垫好道路。
在2013年初，国家点火装置的点火尝试失败后，国际媒体上充斥着取消国家点火装置计划的讨论。而这次国家点火装置点火成功，可以说让人们对它又增强了信心，它照亮了人类利用聚变新能源的道路。 但这条路还很漫长，因为这次的实验持续时间很短，输出能量与所耗费的能量相差不大。除此之外，点火实验中还有许多物理问题需要科学家进行深入研究，为下一次的点火做准备。 如果排除掉经费、政治等因素，人类将有可能在21世纪中叶开始真正享受到聚变能源带来的福祉。
【责任编辑】张小萌 (徐伟)
这种封闭型核聚变装置利用外部的注入热能，以达到封闭区内的高温高压。封闭区中央的目标是一个包含若干核燃料(氢或氚)的小球，尺寸大概如豆子大小，小球表面要极其光滑，才能保证聚变实验顺利进行。高温激光会使小球表面等离子体化，发生内爆。同时爆炸波会使小球均匀地向中央坍缩，使得球中的核燃料在高温高压下达到极高的密度，形成高温等离子体，从而产生核聚变。在内爆时，只要对燃料球给予正确的高温高压就能发生链式反应，这一现象就称为“点火”(图4)，这是引发核聚变的重点过程，并且会释放出巨大能量。在“点火”过程中，整体装置在一个自持进行的链式反应中产生的能量超过其所消耗的能量，这便是核聚变发电切实可行的前提条件。
聚变能源之路
不论是利用磁约束技术的国际热核聚变实验堆(ITER)计划，还是利用牛顿第三定律惯性约束的国家点火装置(NIF)，都属于大型实验装置。无论是从技术上还是科学理论上，核聚变实验都面临极大的挑战。此外，这两类装置由于造价昂贵，因而在争取研究经费的道路上充满了坎坷，这对于科学家来说是最无奈的、最无法预计的问题。从技术上而言，国际热核聚变实验堆预计在2020年末能够实现真正的点火，为后续发展聚变能源商用电站铺垫好道路。
在2013年初，国家点火装置的点火尝试失败后，国际媒体上充斥着取消国家点火装置计划的讨论。而这次国家点火装置点火成功，可以说让人们对它又增强了信心，它照亮了人类利用聚变新能源的道路。 但这条路还很漫长，因为这次的实验持续时间很短，输出能量与所耗费的能量相差不大。除此之外，点火实验中还有许多物理问题需要科学家进行深入研究，为下一次的点火做准备。 如果排除掉经费、政治等因素，人类将有可能在21世纪中叶开始真正享受到聚变能源带来的福祉。
【责任编辑】张小萌 (徐伟)