據英國《泰晤士報》網站9月26日報道，英國科學家將建造全球最大功率激光器。他們希望，這個耗資8500萬英鎊(約合1.03億美元)的裝置能加速利用核聚變，有望獲取到清潔能源，是取之不盡用之不竭的。
報道稱，“火神”20-20激光器將建在牛津郡的哈威爾，它產生的激光亮度是最強烈太陽光亮度的10的24次方倍。
一次激光脈沖將產生的功率相當于整個英國國家電力公司所產生的功率，但它持續(xù)時間不到1萬億分之一秒，而且只聚焦于一個直徑幾微米的目標。這一激光器預計到2029年完工，將被用于測試通過核聚變產生能量的方法。通過核聚變產生能量是物理學家夢寐以求的目標。
其他設施——主要是位于美國加利福尼亞州的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室——的科學家已經在使用高功率激光將氫原子融合在一起。這可以產生氦和能量，反映出太陽內部發(fā)生的反應。勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的最新研究結果表明，從這一過程中獲得的能量可能超出投入其中的能量。不過，要想在商業(yè)上可行，就必須大大提高這一過程的效率。
據報道，“火神”20-20激光器將用于研究基礎物理學，特別是研究人員將利用它來探索所謂的“沖擊點火”。
大體來說，一顆胡椒大小的燃料顆粒——由氘和氚這兩個氫的同位素組成——被放置在一個塑料膠囊內。激光束把這個膠囊變成等離子體，讓它迅速膨脹。這使燃料顆粒在十億分之一秒內粉碎到原來大小的30分之一。壓力達到太陽內部壓力的6倍。如果一切順利，燃料在1億攝氏度左右的溫度下“點火”，引發(fā)可控的、產生能量的聚變反應。
物理學家將利用“火神”20-20激光器觀測這一過程的不同部分。英國科技設備委員會等離子體物理學家羅比·斯科特說，該目的是測試一些未來可能用來建造實驗性發(fā)電站的想法。
報道稱，一個挑戰(zhàn)是研究如何利用一連串激光束同時從各個方向均勻地擊碎一個燃料顆粒。在一個實際規(guī)模的發(fā)電站，這一成就可能需要一秒鐘實現10次。
“火神”20-20激光器還將被用于“實驗室天體物理學”，讓科學家們可以模擬超新星等現象中的狀況。超新星是某些恒星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。
它還可能被用來把光轉化為物質。這可以通過對撞光子、制造電子和正電子對來實現。這些物質和反物質粒子據認為是在遙遠太空中的中子星周圍產生的，但我們對它們如何形成幾乎一無所知。
同樣來自英國科技設備委員會的亞歷克斯·魯濱遜說：“如果你能用高功率激光束制造出這些電子和正電子對，你或許就能了解這是如何發(fā)生。實際上沒有任何其他科學設備能讓你做到這一點。”
據報道，“火神”20-20激光器將建在英國科技設備委員會中心激光裝置，這一裝置是盧瑟福-阿普爾頓實驗室的一部分。工程第一階段才剛剛開始。英國政府支持的科研經費出資機構——英國研究與創(chuàng)新署為中心激光裝置提供了8500萬英鎊。
“火神”20-20激光器將制造出一條功率為20拍瓦的主激光線，此外還將制造出8條高能激光線。這將使它成為世界上的最大功率激光器。
英國科技設備委員會的馬克·湯姆森教授說：“‘火神’20-20項目將使中心激光裝置處于最高功率激光科學的最前沿，并使可再生能源研究等關鍵領域的全新實驗成為可能。”
科技人員正在對激光器進行藕合實驗（新華社資料圖片）
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
