無限能量馬上到?科學家用桌面激光器製造微型核聚變反應,可應用能源、成像等領域
科學家們最近在實驗室中用激光掃描納米線的方式可以研究、記錄破壞性核聚變,實現原本需要耗資數百萬美元的巨大物理實驗才能達到的效果。
專家們相信,這種實驗有助於實現製造無限的、綠色能源的目標,它馬上就要來到人們的生活中了。
聚變反應發生在恆星中心,當氫等輕元素碰撞到一起會形成更重的元素,如氦。
結果會收穫並釋放出大量的能量,且不產生有害的污染物,如碳和放射性廢物等。
科學家們還製造出不含電荷的亞原子粒子——中子,其數量是以往任何規模的實驗的500倍,這是一個創紀錄的水平。
這個小規模的實驗的成功,還可能應用於能源產業以外的地方,例如應用於新的成像技術。
科羅拉多州立大學的研究人員(CSU)在其先進束實驗室用小巧但功能強大的激加熱幾乎看不見的「電」線,稱為納米線,結果產生了如上效果。
這會產生氘,它是兩個穩定的氫同位素之一,也是核聚變反應的燃料來源。
這個實驗產生了聚變反應的連鎖反應,產生了一個含有氦和高能中子的稠密的高溫等離子體。
激光碟機動受控聚變實驗通常是在體育場大小的裝置內進行。
這種的實驗通常是為了獲取清潔能源。
但此次由科羅拉多州立大學的一個學生團隊,在電氣和計算機工程和物理特聘教授Jorge Rocca的帶領下,用桌面設備就進行了他們的實驗。
他們在如此小範圍內有效地製造聚變中子,將會導致中子成像技術的進步,以及探索中子成像材料的結構和性能。
這些結果也有助於我們理解超強激光與物質之間的相互作用。
在這項研究中,作者說:「只需使用短的激光脈衝,便可以有效地將脈衝能量深入到納米線陣列中,使其加熱到極端溫度。「
「這種體積等離子體加熱的新方法通過使用可重複發射的緊湊型焦耳級毫微微秒激光器,為人們打開了超高能量密度等離子體領域。」
這項研究的完整內容發表在Nature Communications雜誌上。
本文根據英國媒體近期報道編寫。
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