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浅谈激光聚变
作者:朱少平 罗民兴 | 2024/5/22 10:10:56 | 浏览:247 | 评论:0

摘要  

美国国家点火装置的物理实验结果,跨越了热核聚变点火这一标志性的门槛,再次引起了学术界和大众对可控热核聚变研究的兴趣。文章介绍了热核聚变的基本概念、激光聚变的主要内涵和激光聚变点火研究的进展。

关键词  热核聚变,激光聚变,聚变点火

浅谈激光聚变

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1960年激光器问世不久,前苏联科学家Basov等人[5]就提出利用激光产生高温等离子体的思想;1964年,美国科学家Dawson发表了利用大能量激光产生高温等离子体的文章[6];1964年10月4日,我国科学家王淦昌撰写了《利用大能量的光激射器产生中子的建议》一文[7],提出了利用激光打靶产生中子的设想。这些思想和研究是激光聚变概念的雏形。1972年,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(简称LLNL)的J. H. Nuckolls等人在《自然》杂志上发表文章[8],系统研究了利用激光直接驱动氘氚微球内爆实现高压缩热核聚变的技术途径,此文对激光聚变研究具有里程碑的意义。早期的激光聚变研究几乎都采用直接驱动的方式。1975年,美国LLNL学者J. D. Lindl等人[9]的理论计算表明,有可能采用间接驱动方式,也就是采用激光转换得到的辐射驱动靶丸,实现高增益的激光聚变;在LLNL的Shiva装置上,开展了首次间接驱动物理实验[3]。关于激光聚变早期的研究历史,有兴趣的读者可以参考文献[10,11]。

3.1 激光聚变的驱动方式
就驱动方式而言,激光聚变主要有三种不同的方式:间接驱动[11]、直接驱动[11]、直接和间接组合的混合驱动[12]。

间接驱动是利用激光束辐照高原子序数材料的黑腔内壁产生X光,X光驱动置于黑腔中心的靶丸,通过靶丸内爆过程实现热核聚变点火与燃烧的方式。图2是激光聚变间接驱动方式的示意图[11],黑腔的几何形状有圆柱形、球形和橄榄形等;靶丸的结构比较简单,由里及外是氘氚气体、氘氚冰和非聚变材料的球壳。

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图2 激光聚变间接驱动方式示意图

图3是根据时间顺序分解的激光聚变间接驱动的动作过程图[13—16],包括激光—X光转换(黑腔物理)和辐射驱动内爆(靶丸物理)两大部分。激光—X光转换的目的是利用黑腔将激光能量转换为X光能量,目标是尽可能实现高的转换效率、尽可能实现对称的X光场;辐射驱动内爆的目的是利用X光能量将氘氚压缩加热到高密度、高温度并保持一定时间,实现热核聚变点火和燃烧,其目标是实现尽可能对称的压缩,获得高压缩效率和加热效率。选择高原子序数材料作为黑腔壁,主要是由于两个物理考虑[17]:一是原子序数越高,X光发射越强,X光转换效率越高;二是原子序数越高,辐射不透明度越大,通过腔壁漏失的X光越少,于是相同的激光能量条件下可以获得更强的X射线源(黑腔辐射场)。

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图3 间接驱动激光聚变过程图[13,14]

当一束强激光照射到黑腔内壁时,在初期非常短的时间内,激光能量通过多光子过程被吸收,内壁物质电离产生自由电子。如果有足够大的动能,自由电子将通过碰撞过程加速物质的电离。一旦部分电离等离子体形成,后续的激光能量主要通过光子与电子相互作用过程(逆轫致吸收过程)被吸收。黑腔壁为高原子序数材料,吸收的激光能量大部分在电子热传导区转换为X光;这些X光在腔内传输,通过腔壁吸收和再发射,激光光斑处产生的非平衡X光被改造为充满整个黑腔的均匀软X光。黑腔内X光的温度与激光能量、激光波长、黑腔大小、腔壁材料、激光入射孔大小等有很复杂的关系。在目前的激光聚变点火物理实验中,黑腔辐射场的峰值温度要高于300 eV。

通过对激光—X光转换过程的研究,能够极大地深化对非平衡辐射流体物理的认识,而非平衡辐射流体物理是核武器物理研究的核心内容。另一方面,通过黑腔转换得到的强辐射源可以为高能量密度等离子体物理研究提供不可或缺的实验条件,使得人们能够在实验室条件下研究辐射与物质相互作用、辐射不透明参数及状态方程参数等重要物理问题,这些问题同样是核武器物理研究的核心内容。

当激光注入黑腔时,在黑腔内很快产生等离子体,激光在等离子体中传播并激发多种微观参量不稳定性,如受激拉曼散射(SRS)、受激布里渊散射(SBS)、双等离子体衰变等;不同的激光束之间还会发生能量转移。这些微观不稳定性会反射激光,带来激光能量损失,破坏激光束间的能量和功率平衡。这些微观不稳定性会产生超热电子;超热电子能量被靶丸吸收,影响内爆压缩对称性;超热电子预热氘氚燃料,影响内爆压缩效应。对于激光聚变,激光—等离子体相互作用是最基础的研究内容,也是制约实现热核聚变点火的关键点之一,抑制激光—等离子体相互作用的影响始终是激光聚变研究的重要课题。激光注入黑腔产生等离子体,等离子体要膨胀,特别是激光弹着点附近(该区域称为光斑)的等离子体会快速膨胀,这些等离子体是高原子序数的等离子体,严重阻碍激光传播,需要减缓其膨胀的速度,为激光传播提供空间。为此,黑腔内需要充一定密度的低原子序数气体,对于点火实验通常是充氦气。于是,黑腔等离子体至少包含有腔壁等离子体(高原子序数等离子体)、充气等离子体(低原子序数等离子体)和靶丸等离子体(靶丸被X光烧蚀产生的等离子体,中原子序数等离子体)三种,不同等离子体之间会发生相互作用和混合。因此,黑腔内的等离子体状态与演化极为复杂,导致对激光—等离子体相互作用的定量预测非常困难。

由激光转换而来的X光均匀地辐照装填氘氚燃料的靶丸,靶丸外层的低原子序数的材料被烧蚀产生烧蚀压,通过压力做功使飞层(由部分球壳材料和氘氚组成)获得很高的内爆速度,通过多次冲击控制熵增使飞层获得高质量密度,形成高动能密度的飞层;飞层向心运动,聚心压缩形成高密度主燃料层,同时飞层部分动能转化为芯部氘氚内能,形成高温点火热斑,实现热核聚变点火和燃烧,放出大量聚变能。内爆过程涉及烧蚀热波及冲击波的传播、飞层加速飞行和减速、飞层动能至内能的转化,非平衡热核反应动力学等问题;伴随有流体力学界面不稳定性与物质混合等古老且具有挑战性的问题。点火实验的内爆过程中,氘氚密度能够达到近1000 g/cm3,氘氚等离子体压强超过3000亿大气压,如此极端的物质状态下,引出了对强关联等离子体研究的需求。

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图4 激光直接驱动惯性约束聚变示意图

直接驱动就是用激光束直接辐照内爆靶球,压缩聚变燃料使其达到点火和自维持燃烧条件。图4是直接驱动的示意图。直接驱动可以较高效地利用激光能量,同时靶构形也简单,但是直接驱动对激光束辐照均匀性的要求很高,激光—等离子体相互作用的不利影响更直接。类似间接驱动,也可以根据时间顺序将激光聚变直接驱动的过程进行分解,包括激光靶耦合物理与内爆物理两大部分;就研究内容而言,直接驱动基本被间接驱动所覆盖。

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图5 混合驱动激光聚变示意图[18]

混合驱动是激光间接和直接组合的驱动方式,是贺贤土院士领导的研究团队在分析美国NIF装置物理研究的基础上提出的[12],图5给出的是混合驱动的示意图[18]。在混合驱动中,先用X光驱动靶丸,在X光驱动源主脉冲阶段叠加激光脉冲,以提高驱动压强,达到改善内爆性能的目的。近年来,围绕混合驱动涉及的关键物理过程,利用神光激光装置开展了验证实验,混合增压等效应得到了实验的定性支持。

在三种驱动方式中,研究最多的是间接驱动方式,美国NIF装置实现热核聚变点火的实验采用的也是间接驱动方式。

3.2 激光聚变的点火技术途径
实现热核聚变点火是激光聚变研究最重要的目的之一。聚变点火是指局部热核反应产生的能量可以加热周围的冷燃料达到热核反应所需的温度,为持续反应创造条件。对于热核聚变的点火和燃烧,有两个物理量非常重要,一是温度,二是密度(更为严谨的说法是面密度)。点火主要取决于温度,而燃烧主要取决于密度。就激光聚变的点火技术途径而言,主要有中心点火、快点火和体点火等。

中心点火,其基本思想是通过内爆过程将大部分氘氚(主燃料)压缩到超高密度,将中心很小部分氘氚(热斑)加热到高密度和高温度;中心部分氘氚发生热核反应产生聚变能量,进一步加热热斑并引发主燃料聚变反应,最终放出大量聚变能量。图6是靶丸结构图,点火时刻靶丸芯部是高温、高密度的热斑,周围是相对低温、超高密度的主燃料层。

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图6 中心点火技术的靶丸结构图

快点火是将燃料压缩与点火热斑形成分开的点火方式。压缩的方法与通常惯性约束聚变内爆压缩相同,但快点火压缩要追求的仅仅是高密度(例如300 g/cm3左右),所以可以通过控制激光波形及优化内爆设计等使得氘氚在内爆压缩过程中升温较小,这样可以在较低激光驱动能量的条件下将内爆靶球压缩到高密度。在压缩形成高密度氘氚后,采用超强激光束产生的相对论粒子束(电子束或质子束)在高密度氘氚等离子体的边缘形成点火热斑,聚变燃烧由边缘向整个氘氚区域蔓延,获得高能量增益。对于快点火,关键是要有效地产生方向性好、能散低的相对论强流粒子束,强流粒子束在等离子体输运过程中还能够保持好的品质,并且在约束时间内与氘氚等离子体有充分的能量交换。快点火的热斑等离子体密度如果是300 g/cm3,取点火温度为5 keV,则热斑压强就是万亿大气压。在实验室条件下,要实现如此高的能量密度极为困难[19]。

体点火,顾名思义是把氘氚燃料整体压缩到点火条件。在体点火靶设计中,一般利用重金属材料来降低压缩过程中轫致辐射带来的能量损耗。与中心点火技术途径相比,体点火在点火能量要求和能量增益方面并没有优势。但是如果有比较充足的驱动能量,体点火靶的皮实性高。

诸多点火技术途径中,研究最多的是中心点火技术途径,美国NIF装置实现热核聚变点火的实验采用的也是中心点火技术途径。

3.3 为什么要选择中心点火技术途径
选择中心点火技术途径的根本原因是:在有限的激光能量条件下,难以将聚变燃料整体加热到发生聚变反应需要的温度,只能将中心小部分氘氚加热到高温度,引发聚变反应。

激光聚变间接驱动方式通过黑腔将激光能量转换为X光能量,其转换效率通常是90%(视腔壁材料不同有所不同)。X光能量分为入射口漏失、靶丸吸收和黑腔壁吸收三大部分(图7)。每部分的份额主要取决于面积和反照率。反照率等于反射辐射流与入射辐射流之比,由材料的特性和温度密度状态决定,随时间变化。CH材料的反照率是0.2左右,金材料的反照率是0.8左右,入射口的反照率基本是0。对称性要求靶丸表面积要远远小于黑腔内表面积,导致激光聚变间接驱动方式的能量利用效率比较低。由于入射口的反照率基本是0,所以其面积一定要小,否则漏失严重;入射口面积主要取决于缩口过程和对激光强度上限的限制,所以又不能太小。对于柱形黑腔,入射口漏失约20%、靶球吸收10%—15%和黑腔壁吸收60%左右。

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2022年12月13日,美国能源部召开新闻发布会,宣布美国NIF装置物理实验获得了3.15 MJ的聚变能量,实现了热核聚变点火。在新闻发布会上,美国能源部长说:这是21世纪最令人印象深刻的科学壮举之一。这一成就的作用是什么呢?有两方面,第一,它加强了美国的国家安全,因为它为美国在没有核试验的时代保持安全、可靠和有效的核威慑开辟了一个新的途径;第二,这一里程碑使美国向聚变能源为社会提供动力的可能性方面迈出了重要的一步。新闻发布会上,美国国家核安全局(NNSA)副局长说:聚变是现代核武器中必不可少的过程,这一成就将至少在三个方面促进美国的国家安全。首先,实验室实验可以帮助NNSA国防计划在没有核试验的情况下,继续保持对美国核威慑力的信心;第二,它通过展示世界领先的武器相关技术专长,巩固了美国威慑的可信度,也就是说美国知道美国在做什么;第三,继续向美国的盟友保证美国知道美国在做什么,并继续避免试验,这将推进美国的不扩散目标,同时也加强美国的国家安全。美国政府官员的这些言语,说明了美国建造NIF装置开展激光聚变研究的主要目的、NIF装置物理实验实现热核聚变点火的科学意义与应用价值。这里花一点篇幅,简要介绍美国激光聚变点火研究的历程和目前的技术状态[21、22]。

20世纪70年代末期或者80年代初期开始,美国在地下核试验中(就是所谓的Halite/Centurion计划),抽取少量核爆炸产生的辐射能,改造成为实验室条件下的惯性约束聚变辐射场,用其驱动内装氘氚的小球,开展惯性约束热核聚变内爆研究,获得了高增益热核聚变能,证明了采用惯性约束聚变方式实现热核聚变点火和燃烧的科学可行性。什么是惯性约束聚变方式实现热核聚变点火和燃烧的科学可行性?作者理解主要是两点,一是采用实验室可以实现的激光或X光能够将一定量的物质加速到高速度、压缩到高密度,形成高动能密度和一定总动能的飞层;二是飞层动能能够有效地转化为聚变燃料的内能,产生并保持高能量密度的聚变等离子体,使其发生相当量的聚变反应。

从1985年开始,美国在NOVA激光装置上开展了一系列点火前的物理研究,包括黑腔等离子体物理研究、内爆物理研究、辐射输运研究、状态方程研究等。在NOVA激光装置上开展的物理研究,实质性地促进了美国对激光聚变物理的认识。通过NOVA装置上开展的物理研究,结合地下核试验的物理结果以及数值模拟研究,使得美国萌发了实施研制激光装置、在实验室实现激光聚变点火的计划。

1991年《聚变能杂志》(Journal of Fusion Energy)第10卷第2期曾发表了若干报告,这些报告评估了美国、欧共体、日本和加拿大的可控热核聚变研究计划。其中有两份报告涉及美国的惯性约束聚变研究,第一份报告是《聚变政策顾问委员会:最终报告》[23],第二份报告是《能源部惯性约束聚变计划评审》[24]。

第一份报告中有两段话,“The Department of Energy program in inertial confinement fusion(ICF)is not now an energy program. It is an excellent program within defense programs(DP)that is generating information valuable to the nuclear weapons program. …”,“The current ICF program is supported by DOE defense programs with the goal of developing a laboratory capability for examining important weapon physics issues and for developing an advanced above-ground weapon effects simulation above capability”。这两段话清楚地阐述了美国当初开展惯性约束聚变研究的目的,主要是为其核武器研究服务。事实上迄今为止美国的这个目的也基本没有改变。

第一份报告中还有一段话,“Laboratory Microfusion Facility(LMF). This facility, currently in planning, would have a driver energy of 5-10 MJ, and would demonstrate ignition and sufficiently high yield(of the order of 100 MJ)to be very useful for defense applications. It would also provide extremely valuable information for the design of fusion energy systems, but it is a large step beyond current experience and is expensive. It now seems prudent to construct an intermediate-size(1-2 MJ)facility to demonstrate ignition and modest gain prior to authorizing a full-scale LMF”。这段话表明:美国在决定研制大型激光装置、实现实验室热核聚变点火之目标时,曾经计划研制一个实验室微聚变装置,该激光装置的输出能量为5—10 MJ,演示热核聚变点火、获得100 MJ左右的聚变放能,在国防应用中发挥非常重要作用。但是,基于对研究经验积累和装置研制经费的判断,美国认为直接研制输出能量为5—10 MJ的激光装置,这一步跨度太大,应该先研制一个输出能量为1—2 MJ的激光装置,演示热核聚变点火、获得一定的聚变增益。这个输出能量为1—2 MJ的激光装置就是现在的NIF装置。


相对于第一份报告,第二份报告更注重惯性约束聚变的科学技术评审。在该报告的建议部分有这样一段话:“The Halite/Centurion program was one of the highest priorities of the Happer report. It was recognized to have a finite life time, then estimated to be about 5 years. Since that time, an outstanding interlaboratory cooperative effort has successfully performed some complex Halite/Centurion experiments that have provided extremely important data. Because of these successes, the committee now believes that uncertainties in ignition arise only from considerations of mix, symmetry, and laser plasma interactions phenomena that can be studied best in laboratory experiments. Thus, while further Halite/Centurion experiments more directly addressing ignition conditions would be reassuring, they would still leave doubts as to whether mix and symmetry considerations are really the same as when laser-plasma effects were important…”。这段话表明:在NIF装置建造之前,美国的科学家就认识到混合、对称性和激光—等离子体相互作用将是制约实现激光聚变点火的关键。NIF装置上开展的点火物理实验表明,这一认识或者说判断定性是正确的,但是对混合、对称性和激光—等离子体相互作用的定量影响的估计,当初有些乐观了。


美国国家点火装置NIF共有192束激光,激光波长为0.35 μm,设计输出激光总能量为1.8 MJ。所以确定输出能量为1.8 MJ,从文献[11]看,主要基于下列判断和分析。一是当时美国的科学家认为激光能量1 MJ左右能够实现点火,其点火靶物理设计要求的激光能量为0.9 MJ。二是在点火靶的基础上,考虑了影响对激光能量需求的下列7个方面的不确定因素:(1)流体力学不稳定性增长的不确定性;(2)激光—X光转换与黑腔壁能量漏失的不确定性;(3)受激Brillouin散射过程的不确定性;(4)通过内外环激光功率调控来保证驱动对称性可能导致激光能量利用效率的不确定性;(5)黑腔优化设计可能会要求放大激光注入孔;(6)黑腔优化设计可能会要求增大黑腔的表面积;(7)状态方程和辐射参数的不确定性。在确定NIF装置输出能量时,第2个因素对能量需求的影响估计是20%,第3个因素对能量需求的影响估计是百分之几,第4个因素对能量需求的影响估计是10%—15%,第5个因素对能量需求的影响估计是15%,第6个因素对能量需求的影响估计是15%。对于第1不确定性因素,认为靶制备水平提升后,靶球光洁度提高,可以规避物理不确定性带来的风险;对于第7个,设想通过激光波形调整来应对此不确定性。联合考虑2至6条共5个不确定因素,提出1.8 MJ的激光器上限能量要求,也就是在0.9 MJ的基础上留出2倍的能量裕量。

1993年1月15日,美国能源部批准建造NIF装置[21];1997年5月29日,NIF装置举行开工仪式;2009年3月29日,NIF装置建成;2010年10月,NIF装置首次开展了集成点火实验。2005年,与NIF装置建设相配套,美国实施了国家点火攻关计划(简称NIC计划);其目的是协调物理、诊断与制靶等方面的研究,以期在2012年9月份之前实现热核聚变点火。但是,NIC计划并未实现点火目标,热核聚变点火目标的实现是10年后的2022年。

2022年12月13日,美国能源部宣布2022年12月5日NIF装置物理实验聚变放能大于驱动激光能量,实现热核聚变点火。此后,又有NIF装置的三次物理实验实现了聚变放能大于驱动激光能量。四次实验均采用激光间接驱动方式;采用贫铀镀金的圆柱形黑腔;圆柱形黑腔的中心放置装填有氘氚的靶丸,靶丸由外向里的结构是:高密度碳、氘氚冰和氘氚气体;192束激光从圆柱形黑腔的两端注入黑腔,利用了激光束间能量转移技术。在文献[25]中给出了2022年12月5日聚变点火实验的比较详细的靶参数:圆柱形黑腔的长度为1.124 cm,直径大约0.64 cm,黑腔内充密度为0.3 mg/cm3的纯氦气;内爆靶丸的烧蚀层为高密度碳,内直径为0.21 cm,厚度为86 µm,质量为4.25 mg;紧贴着高密度碳的是氘氚冰层,密度为0.25 g/cm3,厚度为64.5 µm,质量为0.22 mg(因为氘氚气体的密度很低,氘氚冰层的质量基本就是靶的氘氚装量);驱动激光的能量为2.05 MJ,峰值激光功率为440 TW。

2022年12月5日聚变点火实验的物理结果是聚变放能3.15 ± 0.16 MJ,对应聚变中子数(聚变发生的次数)为1.1×1018个,也就是发生聚变的氘氚质量为9 µg(假定氘氚的核子数比1:1)。实验初始氘氚装量是0.22 mg,则氘氚燃耗是4.1%左右。1公斤TNT炸药的放能为4.19 MJ,聚变放能3.15 MJ相当于750克TNT炸药的放能。

自NIF装置投入点火物理研究,在科学技术层面美国到底有哪些重要的进展?从NIC计划算起,NIF装置围绕点火研究可以粗线条地分为四个阶段,这四个阶段有一条主线没有变,即采用中心点火技术路线,利用圆柱形黑腔,192束激光从黑腔的两端分别注入黑腔[3,26—28]。

第一阶段是NIC计划,靶丸烧蚀层为碳氢(CH)材料,黑腔/靶丸半径比为2.5左右,黑腔充氦气(密度1 mg/cm3),驱动脉冲采用4个冲击波—低熵(熵增因子1.4左右)设计。实验结果是:中子产额低,没有实现点火目标。主要问题是:流体力学不稳定性发展速度快,影响幅度大;内爆对称性差。实验结果证明了:驱动不对称性、激光等离子体不稳定性(LPI)、流体力学不稳定性和混合的确是制约点火实现的关键。实验结果表明了:在近点火参数条件下,流体力学不稳定性发展的速度、幅度和影响要远大于当时的、基于NOVA实验的理论估计。

第二阶段可以称为抑制不稳定性阶段,技术改进措施是放宽对内爆熵增的限制,调整驱动时间波形、利用增熵抑制流体力学不稳定性、降低混合。实验用靶的黑腔/靶丸半径比为2.5左右,黑腔充氦气(密度1.6 mg/cm3);靶丸烧蚀层仍然为CH材料,脉冲长度约15 ns,熵增因子2.3—2.8左右。实验结果是:中子产额明显提高,实现了聚变放能对热斑的进一步加热。结果表明了:通过增熵控制流体不稳定性发展的措施有效;但是LPI影响严重,限制了激光能量的有效利用,更制约了驱动对称性调控,内爆不对称性严重。

第三阶段可以称为内爆对称性改进阶段,靶丸烧蚀层改为高密度碳(HDC)材料,技术措施是:提高黑腔/靶丸的半径比(由2.5提高至3.2),改善了辐射驱动源的对称性;降低黑腔内填充气体的密度,抑制激光与填充气体等离子体相互作用的影响,改进激光束间的能量(功率)平衡,改进辐射驱动源的对称性;从充气导管、靶丸支撑结构等入手,提高靶制备和装配的精度,减小流体不稳定性发展初始源的幅度。实验效果是:中子产额进一步提升、稳定在2×1016,实现了聚变放能超过飞层动能;实验结果与实验前的理论预测定性一致,物理实验“可以理解”。

第四阶段是高产额大半径内爆设计(HYBRID)阶段。这一阶段的技术基础是前面三个阶段物理研究建立的内爆性能定量标度关系,参考标度关系优化实验的物理设计。靶丸烧蚀层为HDC材料,技术上放大了靶丸尺寸、增加了氘氚装量,提高了能量耦合效率;采用低密度充气和四色光等技术将LPI控制在较低的水平,采用激光束间能量转移技术控制驱动对称性;发展靶制靶技术,改善制靶质量,从源头上降低流体不稳定性发展的种子。实验结果是:能量增益大于1,实现了热核聚变点火。

NIF装置实现热核聚变点火具有标志性意义,对激光聚变具有标志性意义,对可控聚变研究具有标志性意义,对实验室模拟核武器物理研究也具有标志性意义。四次实验实现点火,表明NIF装置上能够形成稳定的点火热斑,但燃烧是比较微弱的。燃烧微弱的原因,作者猜测主要是惯性约束性能还不行,处于高能量密度等离子体状态的物质飞散太快。点火热斑没有形成前,形成点火热斑是第一目标,产生高动能密度的飞层是关键;热斑能够稳定形成了,改进约束性能成为首要矛盾,产生大动能的飞层是关键。下一段估计美国的激光聚变研究会针对如何提高约束性能展开。

关于激光聚变研究近中期的目的,作者认为仍然聚焦在服务以高能量密度物理研究为最主要内涵的国防应用研究和探索属于高能量密度范畴的基础前沿科学问题;需要探索聚变能源的技术和工程问题,但是激光聚变能源应用之路将是漫长的。

浅谈激光聚变

60余年的研究历程表明,激光聚变是集科学、技术、工艺与工程于一体的大科学工程项目,只有扎扎实实、精益求精,才能取得实质性的进步。认识到这一点对于我国的激光聚变研究甚为重要,因为我们在追赶世界最高研究水平,希望跳跃式地、尽可能早一日追赶上世界最高研究水平。理解客观事物的内在特征,遵循客观事物的发展规律,创新的思想和踏实的实施相促进,辅之学习和借鉴他人之成果,方能达到我们预期的目标。


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