英国将建世界最大功率激光器：能加速利用核聚变 有望获取到清洁能源

据报道，英国科学家将建造全球最大功率激光器。他们希望，这个耗资8500万英镑(约合1.03亿美元)的装置能加速利用核聚变，有望获取到清洁能源，是取之不尽用之不竭的。 　　

报道称，“火神”20-20激光器将建在牛津郡的哈威尔，它产生的激光亮度是最强烈太阳光亮度的10的24次方倍。 　　

一次激光脉冲将产生的功率相当于整个英国国家电力公司所产生的功率，但它持续时间不到1万亿分之一秒，而且只聚焦于一个直径几微米的目标。这一激光器预计到2029年完工，将被用于测试通过核聚变产生能量的方法。通过核聚变产生能量是物理学家梦寐以求的目标。 　　

科技人员正在对激光器进行藕合实验

其他设施——主要是位于美国加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室——的科学家已经在使用高功率激光将氢原子融合在一起。这可以产生氦和能量，反映出太阳内部发生的反应。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的最新研究结果表明，从这一过程中获得的能量可能超出投入其中的能量。不过，要想在商业上可行，就必须大大提高这一过程的效率。 　　

据报道，“火神”20-20激光器将用于研究基础物理学，特别是研究人员将利用它来探索所谓的“冲击点火”。 　　

大体来说，一颗胡椒大小的燃料颗粒——由氘和氚这两个氢的同位素组成——被放置在一个塑料胶囊内。激光束把这个胶囊变成等离子体，让它迅速膨胀。这使燃料颗粒在十亿分之一秒内粉碎到原来大小的30分之一。压力达到太阳内部压力的6倍。如果一切顺利，燃料在1亿摄氏度左右的温度下“点火”，引发可控的、产生能量的聚变反应。 　　

物理学家将利用“火神”20-20激光器观测这一过程的不同部分。英国科技设备委员会等离子体物理学家罗比·斯科特说，该目的是测试一些未来可能用来建造实验性发电站的想法。 　　

报道称，一个挑战是研究如何利用一连串激光束同时从各个方向均匀地击碎一个燃料颗粒。在一个实际规模的发电站，这一成就可能需要一秒钟实现10次。 　　

“火神”20-20激光器还将被用于“实验室天体物理学”，让科学家们可以模拟超新星等现象中的状况。超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。 　　

它还可能被用来把光转化为物质。这可以通过对撞光子、制造电子和正电子对来实现。这些物质和反物质粒子据认为是在遥远太空中的中子星周围产生的，但我们对它们如何形成几乎一无所知。

同样来自英国科技设备委员会的亚历克斯·鲁滨逊说：“如果你能用高功率激光束制造出这些电子和正电子对，你或许就能了解这是如何发生。实际上没有任何其他科学设备能让你做到这一点。”

据报道，“火神”20-20激光器将建在英国科技设备委员会中心激光装置，这一装置是卢瑟福-阿普尔顿实验室的一部分。工程第一阶段才刚刚开始。英国政府支持的科研经费出资机构——英国研究与创新署为中心激光装置提供了8500万英镑。 　　

“火神”20-20激光器将制造出一条功率为20拍瓦的主激光线，此外还将制造出8条高能激光线。这将使它成为世界上的最大功率激光器。 　　

英国科技设备委员会的马克·汤姆森教授说：“‘火神’20-20项目将使中心激光装置处于最高功率激光科学的最前沿，并使可再生能源研究等关键领域的全新实验成为可能。”