NIF：人类最伟大激光装置大事件盘点

2013-06-24 10:01

　　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。”

　　接下来OFweek激光网带您看这些年美国国家点火装置的重大事件：

　　1、美国国家点火装置换新主管能够走出困境？

　　Jeffrey Atherton将成为麻烦重重的美国激光核聚变实验——国家点火装置（NIF）的新主管。NIF属于加利福尼亚的劳伦斯利物莫实验室（LLNL）。作为利物莫中管理NIF和光子科学理事会的副主任，操持NIF十多年的Edward Moses将留任原职。Atherton长期在LLNL任职，有丰富的激光科学经验。

　　Moses称，新的角色是需要的，Atherton可以和科学家一起协调NIF服务的3个主要用户群体：维持美国核储备的核武器研究人员、聚变能研究人员以及材料和其他领域的基础科学人员。“去年他在这方面做了一些有根本意义的事情。”Moses说，“因此他是这个位置最合适的人选。”

　　NIF使用世界上最高能量的激光打击充满聚变燃料（氢同位素的结合体）的胡椒子大小的目标，使其温度和压力比太阳中心还要高。若这些同位素可以融合形成氦，就会释放出大量能量。NIF的最终目标是“点火”，这是一个自我维持的反应，其产生的能量比激光束打入目标的能量还高。

　　NIF成立于2009年，其目标是在2012年9月底完成点火。由于最终未能实现这一目标，管理该设备的国家核安全管理局（NNSA）向国会提交了一份为何失败及下一步应该如何做的报告。最终NIF推出了一个3年的“前进计划”，以更好地理解目标内爆的物理特性，并指出为何内爆的事实脱离了实验室计算机模拟的预测。作为计划的一部分，NIF必须每两年向国会报告一次进度。NIF目前正在编写其第一份报告。