美国国家点火装置激光加热时的温度是多少度？国家点火装置的介

美国国家点火装置激光加热时的温度是多少度

很多读者都听说过阿基米德用镜子烧战船的故事。当时罗马帝国的军舰要攻占希腊，城里的男人大多牺牲了，只剩下一些老人、妇女和孩子。阿基米德让众人回家把镜子都拿来，聚集起上千面镜子，将反射的阳光集中对准到敌船上的一点，很快就燃起火来，烧掉了罗马战船。

这种用镜子反射光来点火的办法到今天还在使用，而且科学家将其用在最先进的核聚变反应装置上。

要使两个原子核聚合到一起产生聚变反应，首先需要克服它们之间的静电排斥力，必须从外界提供足够的能量。为此科学家们想了很多办法，其中最简单的方法就是直接将原子加热到极高的温度。

前苏联科学家巴索夫在1963年首次提出用激光引发聚变的建议，即先将聚变燃料制成很多直径1mm的靶丸，然后送进靶室，利用激光脉冲产生的超高温度使靶丸发生热核聚变反应。虽然每个靶丸释放的能量比春节晚上放的鞭炮爆炸力大不了多少，但如果在1s内连续引爆成千上万个这样的靶丸，加在一起就是不小的能量。

1968年，前苏联科学家首次采用这种方法，使得个别氚氚原子核发生聚变。但后来发现，要使聚变达到实用程度，所需激光能量必须达到几千万焦耳以上，比全世界所有电站发出的电能还要高数十倍，这显然不可能做到。

20世纪70年代，美国科学家尼库尔斯提出新的理论，认为要使激光聚变达到点火条件，除了提高激光的能量外，还要精确控制激光的照射方式，在10亿分之几秒的过程中完成一系列的点火步骤，用这种方法只需几万焦耳的激光能量就够了。此后，各国科学家重新开展了以点火为目标的激光实验。

中国自20世纪70年代开始此项研究，先后建成“神光”和“神光Ⅱ”激光装置，其中“神光Ⅱ”由激光器、激光自动准直系统、激光靶室、激光储能供电系统等组成。科学家效仿阿基米德镜子反射光的办法，通过很多玻璃镜的来回反射，将一束功率很强的X激光分成8束，然后让它们在同一时刻集中照射在靶上，在十亿分之一秒的时间内共输出6000J的能量。

目前世界上最大的激光聚变装置是位于美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的“国家点火装置”，它使用了3000块玻璃镜，使一束激光通过反射先分成8束，再分成48束，然后又分成192束，在这一过程中使激光的能量放大了1万倍，最后让所有激光束聚焦在很小的靶上，在十亿分之三秒的时间内发射出人类有史以来最强的激光，总能量达180万J，相当于美国所有电站所发电能的500多倍，能够将把氚氚制成的靶丸瞬时加热到1亿℃，压力超过1000亿个大气压，引发聚变反应。

国家点火装置的介绍

国家点火装置是美国科学家研制的、世界最大的激光核聚变装置。据悉，这个被称为“人造太阳”的装置能产生类似恒星内核温度和压力，使美国在无需核试的情况下保持核威慑力。不仅如此，该装置还能帮助研制不受《全面禁止核试验条约》限制的新型氢弹。

美国国家点火装置的进展

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置(NIF)取得了重要进展，目前正在开展2009年完成NIF点火的筹备工作。NIF是美国国家核安全管理局（NNSA）的库存管理计划的关键环节。在受控实验室条件下，NIF将进行聚变点火和热核燃烧实验，实验结果将为NNSA提供相关武器生产条件的实验手段。这些条件对NNSA在不开展地下核试验的条件下评估并验证核武库的工作至关重要。NIF实验将研究武器效应、辐射输运、二次内爆和点火相关的物理学机理，并支持库存管理计划继续取得成功。NIF是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统，用于在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。192束矩形激光束将在30英尺的靶室中实现会聚，其中靶室内含有直径为0.44厘米的氢同位素靶丸。发生聚变反应时，温度可达到1亿度，压力超过1000亿个大气压。
2012年7月23日电 据中国国防科技信息网报道，7月5日，美国国家点火装置(NIF)实现了单束激光能量打破了美国的记录。
据美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室7月12日报告，美国国家点火装置7月5日发射了192束激光，并使其融合成了一个激光脉冲，产生了500万亿瓦特峰值功率，这比美国在任何特定时刻内使用的总电量还要高1000多倍，并且是人类历史上发射的能量最大的激光脉冲。
拥有世界上最大激光装置的NIF发出了192束经过光学放大的电磁辐射发光，所有的发射都是在几百万亿分之一秒内进行，传递了500万亿瓦特(百万兆瓦)的“峰值功率”以及1.85兆焦耳的紫外线激光

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