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Archive for February, 2014

18
Feb

人类首次实现能量增益大于1的受控核聚变(惯性约束)

Nature于2014年2月12日发表的一篇文章《Fuel gain exceeding unity in an inertially confined fusion implosion》宣布NIF(美国国家点火装置)用惯性约束聚变的方法首次实现了受控核聚变能量增益大于1的实验,其意为聚变释放出的能量大于输入到靶丸的激光能量,实属受控核聚变道路上的一个重大里程碑!

作为聚变方向的PhD,真心为这个消息感到激动人心,同时想稍微科普一下其中的知识,让行业外的人也了解了解。

受控核聚变能源一直以来就是人类梦寐以求的终极能源。聚变能早在第一颗氢弹爆炸的时候就已经被人类所释放,然而氢弹的本质却决定了它无法作为可控的能源:氢弹爆炸的条件太苛刻,于是只能用原子弹来引爆,而原子弹想要爆炸,浓缩铀的质量就必须大于一个临界值,因此氢弹的爆炸是一定要一次性放出巨大能量的,破坏力实在太大,无法作为能源使用。因此,之后的几十年里,人们就一直在寻求让聚变能每次少量释放的途径。然而,聚变点火的条件是,温度、密度、约束时间这三个量的乘积需要大于一个数值(劳森判据),显而易见的一点是,温度密度越高就约难以约束,因此三者同时提高是一个极其困难的任务。

目前的主流解决方案有两种:磁约束和惯性约束。…