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慣性約束

  在進行磁約束研究的同時,20世紀60年代以來,由于激光的出現(xiàn),在受控聚變的領域,出現(xiàn)了一支強大的新的生力軍——慣性約束。

太陽表面  在地球上,聚變能最先是通過慣性約束,在氫彈中大量產(chǎn)生的。在氫彈中,引爆用的原子彈所產(chǎn)生的高溫高壓,使氫彈中的聚變燃料依靠慣性擠壓在一起,在飛散之前產(chǎn)生大量聚變。但是氫彈爆炸時,每次釋放的能量太大,使得人類難以利用。如果我們不是用原子彈,而是用其他辦法,有節(jié)奏地引爆一個個微型氫彈,就能夠得到連續(xù)的能量供應。這種理想,在20世紀60年代激光問世以后,就有了實現(xiàn)的可能性。

  為了加大激光引爆的效率,一般是對稱地布置多路激光,同時照射直徑1毫米左右的氘、氚實心或空心小丸。在十億分之幾秒的時間里,激光被靶丸吸收,周圍形成幾千萬攝氏度的高溫等離子體組成的冕區(qū),發(fā)出比太陽耀眼得多的光芒,使靶丸大部分外層靶材受熱向外噴射,由于反沖力形成的聚心沖擊波,將靶芯千百倍地壓縮,并產(chǎn)生上億度的高溫。依靠聚心壓縮的慣性,靶芯在尚未來得及分散前發(fā)生聚變。

  1963年,前蘇聯(lián)科學院巴索夫院士,提出用激光引發(fā)聚變的建議。1968年前蘇聯(lián)學者又用激光照射氘氚靶產(chǎn)生了聚變,證明激光聚變的概念是正確的。差不多同時,我國物理學家王淦昌教授,1964年也獨立地向我國有關部門提出激光聚變的建議。根據(jù)這一建議,中國科學院上海精密光學機械研究所,從60年代起就開始準備激光聚變的研究,1973年實現(xiàn)了激光聚變,探測到聚變反應中釋放出的高能量的中子。

  但是1968年及1973年在前蘇聯(lián)及我國的裝置上,都只有個別的氘氚原子核發(fā)生了聚變反應。為了使激光聚變達到可以實用的規(guī)模,當時簡單的計算表明,必須使激光的能量達到幾千萬到幾十億焦耳。要想得到如此大的激光能量,無論是當時或現(xiàn)在都是難以想象的。因此激光聚變雖然是可行的,卻使科學家們望而生畏。

勞遜判據(jù)與托卡馬克裝置  聚爆理論

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