聚爆理論

1972年美國學者尼庫爾斯等人公布了聚爆理論。根據這一理論,雷射除了使靶丸加熱外,還使靶芯壓縮,可以成千倍地增加靶芯密度;由於壓縮引起的密度的提高,為使聚變達到可以實用的規模,只需幾萬焦耳以上的能量就夠了。聚爆理論增強了科學家們的信心,吹響了向雷射聚變點火進軍的號角。從此以後,以點火為目標的雷射聚變研究就開展了。

在雷射照射的開始階段,要求雷射的功率小一些,以便靶丸表面逐漸汽化,形成一層與地球的大氣層類似的冕區,使雷射的能量能夠均勻地傳輸到靶丸的表面。然後再通過一次比一次強的雷射照射,產生一個比一個快的聚心衝擊波,並使這些衝擊波能同時達到點火所要求的靶丸半徑處。因此在一個1毫米左右直徑的小丸上,在以十億分之幾秒計的過程中,一共包括冕區形成、表層噴射、多次聚心壓縮和芯部點火4個階段。這4個階段要求在時間上有精確的銜接,在空間上有精確的同步,這需要何等高超的技術和工藝啊!

基本介紹

  • 中文名:聚爆理論
  • 時間:1972年
  • 提出者:尼庫爾斯等人
  • 國家美國
簡介,研究,歷史,

簡介

根據聚爆理論,為使雷射聚變達到點火條件,並產生有益的能量輸出,除了要提高雷射的能量外,還要求精確控制雷射的照射方式。
1972年美國學者尼庫爾斯等人公布了聚爆理論。根據這一理論,雷射除了使靶丸加熱外,還使靶芯壓縮,可以成千倍地增加靶芯密度;由於壓縮引起的密度的提高,為使聚變達到可以實用的規模,只需幾萬焦耳以上的能量就夠了。聚爆理論增強了科學家們的信心,吹響了向雷射聚變點火進軍的號角。從此以後,以點火為目標的雷射聚變研究就開展了。
在雷射照射的開始階段,要求雷射的功率小一些,以便靶丸表面逐漸汽化,形成一層與地球的大氣層類似的冕區,使雷射的能量能夠均勻地傳輸到靶丸的表面。然後再通過一次比一次強的雷射照射,產生一個比一個快的聚心衝擊波,並使這些衝擊波能同時達到點火所要求的靶丸半徑處。因此在一個1毫米左右直徑的小丸上,在以十億分之幾秒計的過程中,一共包括冕區形成、表層噴射、多次聚心壓縮和芯部點火4個階段。這4個階段要求在時間上有精確的銜接,在空間上有精確的同步,這需要何等高超的技術和工藝啊!
聚爆理論

研究

經過10多年的努力,雷射聚變已取得了明顯的進展。1987年,我國上海光學精密機械研究所,建成能量1000焦的“神光”雷射裝置。如果這1000焦的能量是1秒內產生的,則只有1000瓦的功率。但神光裝置的發光時間不到十億分之一秒,因此功率達十億千瓦以上,比1989年中國全部發電廠的總功率大9倍以上。利用它轟擊0.1毫米直徑的氘氚小球,小球的溫度可達1000萬℃以上,並形成1000萬個大氣壓的向心壓力,使小球產生了聚變反應。

歷史

在此之前,1980年美國在“希瓦”雷射聚變裝置上,已使靶材壓縮100倍,聚變反應釋放的能量,超過了輸入的雷射的能量的1%,取得了令人鼓舞的成績。美國為實現雷射聚變點火而設計的“諾瓦”裝置,能量可達10萬焦,1979年5月14日開始建造,1986年1月建成並開始調試和實驗。
註:圖為我國大型雷射裝置“神光”

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