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2012年10月激光“十大技术”

导读: 起源于20世纪60年代初期的激光技术,是20世纪能够与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一,激光技术走过了50年的快速发展路程,其对人类社会的发展产生了深远的影响。

  激光产业是一门发展速度极快的高新技术产业,已经渗透到各行各业中,形成了多种光源技术和应用系统。激光产业链可以分为上、中、下游三个部分:上游主要为激光材料及配套元器件;中游主要为各种激光器及其配套设备;下游主要为激光应用产品、消费产品、仪器设备等。激光技术的进步代表着一个国家先进制造水品的进步。

  1、未来能源——激光核聚变是否会一场空?

  自1985年,美苏两个超级大国的领导人在日内瓦发表了一项联合声明,声明中提到两国将“本着全人类的共同利益”开发一种新能源。

  时至今日,这个项目已经演变成21世纪人类最宏大的一场科学活动。如果一切顺利的话,它将一劳永逸地解决人类的能源危机。这就是ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor),全称“国际热核实验反应堆”,它要在地球上制造出人造太阳,消耗50兆瓦的能量,却会输出达到500兆瓦的动力,所需要的仅仅是宇宙中蕴藏丰富的物质:氢。

  该项目一直着眼于原理论证,希望最终描绘出的技术,能填补人类对能源的无止境需求。各个项目参与国的政府对推动该项目的热情一直不减。

  然而据《科学美国人》近期报道,目前为止该项目的预算已经几次翻倍,在工程技术上也存在一些问题,技术流程也很繁琐。比如参与国不是集中资源一同开发,而是先在各自国家生产组件,再运到法国南部ITER所在地去组装。

  而将近一年前ITER还只是地上一个10多米深的大洞,直到最近才刚刚把约100多万立方米的混凝土填下去。项目投入运行的日期也从2016年推至2018年,再推至2020年底。首次净能量输出实验起码要等到2026年,此时距项目开工已20年。

  哪怕是这样,ITER还只是新能源的序幕,就算ITER获得成功,之后还要建造第二代的测试反应堆,只有这些反应堆都运行正常,各地才会建造能够并网发电的核聚变电站。

  在1998年,基于对开支的考虑,美国曾退出了该项目,但美国只负担着整个项目费用的9%。不过其子项目美国国家点火装置(NIF)的研发似乎并没有停止。

  现在看来,NIF大概可以堪称美国有史以来最庞大而昂贵的摆设了。NIF已经超支50亿美元,而进展比计划落后了许多。

  这个位于加州劳伦斯·利弗莫尔实验室的巨大激光装置原本被设计为惯性约束核聚变示范项目。惯性约束是两条并行发展的通向安全利用“太阳威力”的道路之一,另一套或许更可行的方案是磁约束核聚变。

  在几年前,当激光核聚变的理论研究结果看起来有些不乐观的时候,项目预算从20亿美元膨胀到了40亿美元,主管们开始将NIF作为一种核武器仿真测试手段向美国国会和能源部推销。

  相关链接:未来能源——激光核聚变是否会一场空?

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