美國突破“氘—氚”核聚變
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[時間:2016-11-21 來源：科技日報 關(guān)注度:0]
摘要: 核聚變研究進入全新階段。據(jù)美國《科學》雜志在線版11月15日消息稱，美能源部下屬桑迪亞國家實驗室日前在其世界最強輻射源Z機（Z machine）裝置內(nèi)開啟了氘氚受控核聚變實驗。當未來氘氚比例達到50∶50時，它所產(chǎn)生的能量將是現(xiàn)有最大能量...
核聚變研究進入全新階段。據(jù)美國《科學》雜志在線版11月15日消息稱，美能源部下屬桑迪亞國家實驗室日前在其世界最強輻射源——“Z機”（Z machine）裝置內(nèi)開啟了氘—氚受控核聚變實驗。當未來氘—氚比例達到50∶50時，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�，幾乎能使人類擺脫能源危機的困擾。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，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，但它與氘之間的聚變卻最為容易，遠遠勝于目前常見的氘—氘聚變。
研究團隊將氚—氘的混合物加注到設(shè)備燃料中，在加入氚之后，“Z機”會激發(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，當燃料與強電磁場融合時，中子數(shù)會提高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，在實驗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到50∶50。
該項目團隊高管邁克-庫尼奧表示，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家實驗室的國家點火裝置（NIF）不同的是，“Z機”的磁場可以約束出現(xiàn)的α粒子，并沿著場線將它們捕獲，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，使用時需在設(shè)施控制以及輻射防護方面達到相當高的要求，實驗必須非常謹慎地進行，團隊也將在可控制的情況下逐漸增加燃料投放比例。
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