美國(guó)突破“氘—氚”核聚變
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[時(shí)間:2016-11-21 來源：科技日?qǐng)?bào) 關(guān)注度:0]
摘要: 核聚變研究進(jìn)入全新階段。據(jù)美國(guó)《科學(xué)》雜志在線版11月15日消息稱，美能源部下屬桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室日前在其世界最強(qiáng)輻射源Z機(jī)（Z machine）裝置內(nèi)開啟了氘氚受控核聚變實(shí)驗(yàn)。當(dāng)未來氘氚比例達(dá)到50∶50時(shí)，它所產(chǎn)生的能量將是現(xiàn)有最大能量...
核聚變研究進(jìn)入全新階段。據(jù)美國(guó)《科學(xué)》雜志在線版11月15日消息稱，美能源部下屬桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室日前在其世界最強(qiáng)輻射源——“Z機(jī)”（Z machine）裝置內(nèi)開啟了氘—氚受控核聚變實(shí)驗(yàn)。當(dāng)未來氘—氚比例達(dá)到50∶50時(shí)，它所產(chǎn)生的能量將是現(xiàn)有最大能量的500倍。
受控核聚變?nèi)裟艹晒Γ瑤缀跄苁谷祟悢[脫能源危機(jī)的困擾。其所需的原料——氫的同位素氘從海水中就可以提取，據(jù)估測(cè)，1升海水中提取出的氘若完全參與聚變反應(yīng)，放出的能量相當(dāng)于300升汽油燃燒釋放的能量。而氫的另一種同位素氚，又名超重氫，半衰期為12年，極為珍貴和危險(xiǎn)，但它與氘之間的聚變卻最為容易，遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于目前常見的氘—氘聚變。
研究團(tuán)隊(duì)將氚—氘的混合物加注到設(shè)備燃料中，在加入氚之后，“Z機(jī)”會(huì)激發(fā)出更大的能量，其原本已經(jīng)很驚人的產(chǎn)生中子數(shù)上限將得到前所未有地大幅飆升，當(dāng)燃料與強(qiáng)電磁場(chǎng)融合時(shí)，中子數(shù)會(huì)提高60倍至90倍，新混合燃料產(chǎn)生的能量也將是原來的500倍。
然而，這種方式不能一蹴而就，在實(shí)驗(yàn)中第一次添加的氚僅用了不到氚總量的0.1%，在接下來5年中，繼續(xù)添加到燃料中的氚和氘比例才能達(dá)到50∶50。
該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)高管邁克-庫(kù)尼奧表示，創(chuàng)造出如此巨大能源的設(shè)備此前從未出現(xiàn)過。與位于勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）不同的是，“Z機(jī)”的磁場(chǎng)可以約束出現(xiàn)的α粒子，并沿著場(chǎng)線將它們捕獲，從而匯集更多的能量來維持聚變。
不過，氚分子體積太小容易滲透到設(shè)備的任何部位，使用時(shí)需在設(shè)施控制以及輻射防護(hù)方面達(dá)到相當(dāng)高的要求，實(shí)驗(yàn)必須非常謹(jǐn)慎地進(jìn)行，團(tuán)隊(duì)也將在可控制的情況下逐漸增加燃料投放比例。
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