中美俄三国激光核聚变装置透析：神光装置更具前景

2013-03-20 02:00

　　二、美国：国家点火装置“NIF”

　　美国国家点火装置（NIF）（即激光聚变装置）是与“神光”计划一样的工程，由位于美国加利福尼亚州劳伦斯-利弗莫尔国家实验室研制。该计划自1994年开工以来延期了很多次，于1997年工程正式开始建设。该计划建造和运行花费超过35亿美元，容纳NIF装置的建筑物长215米，宽120米，相当于三个足球场。

　　“国家点火装置”产生的激光能量将是世界第二大激光器、罗切斯特大学的激光器的60倍。科学家希望该激光器能模仿太阳中心的热和压力，用以创造核聚变反应，并达到平衡点，即激光在聚变反应中产生的能量大于它们所消耗的能量。国家点火装置可以把200万焦耳的能量通过192条激光束聚焦到一个很小的点上，从而产生类似恒星和巨大行星的内核以及核爆炸时的温度和压力。在此基础上，科学家可以实施此前在地球上无法实施的许多试验。

　　该激光聚变装置2009年5月29日在美国加利福尼亚州北部的利弗莫尔劳伦斯国家实验所举行落成典礼。这一装置能产生类似恒星内核的温度和压力，并使美国在无需核试验的情况下保持核威慑力。据利弗莫尔劳伦斯国家实验所发表的新闻公报，这个激光聚变装置名为“国家点火装置（NIF）”，被安置在一幢占地约3个橄榄球场地的10层楼内。

　　加州州长施瓦辛格在落成典礼上发表讲话说，这一激光系统的建成是加州和美国的伟大成就，它将有可能使美国的能源结构发生革命性变化，因为它将教会人们驾驭类似太阳的能量，使其转变成驾驶汽车和家庭生活所需要的能源。

　　国家点火装置共有3个任务：

　　第一个任务是让科学家用它模拟核爆炸，研究核武器的性能情况，这也是美国建设国家点火装置的初衷，即作为美国核武器储备管理计划的一部分，保证美国在无需核试验的情况下保持核威慑力。

　　第二个任务是使科学家进一步了解宇宙的秘密。科学家可使用国家点火装置模拟超新星、黑洞边界、恒星和巨大行星内核的环境，进行科学试验。这些试验大部分不会保密，将为科学界提供大量此前无法获取的数据。

　　第三个任务是保证美国的能源安全。科学家希望从2010年开始借助国家点火装置来制造类似太阳内部的可控氢核聚变反应，最终用来生产可持续的清洁能源。公报说：“国家点火装置所产生的能量远大于启动它所需要的能量，这是半个多世纪以来核聚变研究人员一直梦寐以求的‘能量增益’目标。如能取得成功，将是有历史意义的科学突破。”