核聚变研究走向实用化 [复制链接]

第7版(国际·体育)
专栏：科技成果巡礼（9）

　　核聚变研究走向实用化
　　谷峻战
　　进入21世纪，核聚变研究在世界上取得了一些令人鼓舞的成果，向着实用化方向迈出了一大步。
　　2001年8月，日本大阪大学和英国的科学家开发出一种新方法，使用这种方法只需过去一半的能源就能够引发核聚变反应。据大阪大学激光核聚变研究中心副教授儿玉了佑发表在英国《自然》杂志上的论文介绍，科研人员使用激光照射由重氢和碳制成的、直径大约500微米的中空燃料球，并对它进行超高密度的压缩，然后使用输出功率为100兆兆瓦的超高强度激光，在万亿分之一秒的时间内把它加热到数百万摄氏度，进而引发核聚变。这种方法与使用激光照射同时进行压缩和加热的“爆缩加热”方式相比，可节约大约一半的能源，它只用约1.3千焦的能量就能引发核聚变反应。科学家认为这种方法适合于制造小型廉价的核聚变反应堆，另外实验装置的制造成本因此也有可能大大降低，因而实用意义很大。
　　此外，去年1月和9月，日本文部科学省核聚变科学研究所的科学家宣布，它的大型螺旋式核聚变装置已经把等离子体的温度提高到5000万摄氏度和1亿摄氏度。据该所发表的信息说，这一装置使用氢和氦做燃料，通过微波加热，电子密度为每立方厘米5万亿个，在0.06秒的时间内把等离子体约束在强磁场里，温度达到1亿摄氏度。据认为，这一温度是世界最高纪录。
　　核聚变是利用氢的同位素氘、氚在超高温等条件下发生聚变反应而获得巨大能量的技术，它被认为是未来世界能源的希望所在，日本在这一领域居于领先地位。中国在激光核聚变研究领域起步也比较早，并在20世纪70年代末到80年代间建造了自己的用于激光核聚变研究的激光器——神光装置。
　　作为一种几乎取之不尽、用之不竭的洁净能源，核聚变的实现需要满足如下条件：在1亿摄氏度高温下，把氘和氚密封在容器里，控制其电子密度为每立方厘米100万亿个，维持时间在1秒钟以上。一旦核聚变在商业上获得成功，它必将给人类的生产和生活方式带来深远的影响。