閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
今日要聞

X射線自由電子激光器可引發(fā)核聚變

星之球科技 來源:科技日報2019-12-10 我要評論(0 )   

根據(jù)核物理的理論,控制受控核聚變需要高能量。但是,利用X射線的最新自由電子激光器提供的能量和電磁場,可以在較低能量下引發(fā)

根據(jù)核物理的理論,控制受控核聚變需要高能量。但是,利用X射線的最新自由電子激光器提供的能量和電磁場,可以在較低能量下引發(fā)核聚變,德國德累斯頓—羅森多夫亥姆霍茲中心(HZDR)科學家在《物理評論》雜志上證明了這一點。

多年來,科學家一直在研究通過核聚變來發(fā)電,一方面這是一種幾乎取之不盡的能源,另一方面要想掌握核聚變,還有許多技術障礙。其中之一是為了引發(fā)核聚變,必須要克服聚變在一起的帶相似電荷的原子核的強電排斥力,這通常需要很高能量。


但是,還有另一種方法,該項研究的合著者弗里德曼·奎塞爾說:“如果可用較低能量,通過量子力學隧道效應也可以實現(xiàn)聚變。這樣一來,由核心排斥力引起的能壘便以較低的能量穿過隧道?!边@個過程不是理論上的構建,而是一個現(xiàn)實,在太陽芯中發(fā)現(xiàn)溫度和壓力條件不足以克服氫核聚變的能壘,然而,通過足夠數(shù)量的隧穿過程可以維持聚變反應。

HZDR科學家在他們目前的工作中研究了通過輻射對隧穿過程的支持是否可以促進受控的融合。迄今為止,用于觸發(fā)此類過程的常規(guī)激光輻射的性能太低,但這狀況很快就會改變。現(xiàn)在使用X射線自由電子激光器(XFEL),已經(jīng)可以實現(xiàn)每平方厘米10—20瓦的功率密度。這大約相當于太陽輻射功率的1000倍,集中在1枚硬幣的表面。HZDR理論物理系主任拉爾夫·許爾策豪德教授說:“這使我們進入了可以用強力X射線激光器支持這種隧穿過程的領域?!?/span>

這個想法是,導致鐵心排斥的強電場,與較弱但變化迅速的電磁場疊加在一起,這可以借助XFEL產(chǎn)生。HZDR科學家通過氫同位素氘和氚的融合進行了理論研究。結果表明,可以通過這種方式提高隧道速率,足夠數(shù)量的引發(fā)隧穿過程最終可以實現(xiàn)成功且受控的聚變反應。現(xiàn)在,當談到未來的聚變電站概念時,該反應被認為是最有希望的反應之一。

轉載請注明出處。

激光電子激光器激光技術
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權使用作品的,應在授權范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網(wǎng)提出書面權利通知,并提供身份證明、權屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關涉嫌侵權的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關評論
精彩導讀