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中国惯性约束核聚变装置神光三基本完工
2015-08-12 11:32:45   来源:科技日报   评论:0 点击:

作为开展高能量密度物理和惯性约束聚变研究的首台十万焦耳量级高功率激光装置,“神光-Ⅲ主机装置”,已在中物院基本建成。作为亚洲最大,世界第二大激光装置,神光-Ⅲ主机装置共有48束激光,总输出能量为18万焦耳,峰值功率高达60万亿瓦。


图为超高功率脉冲装置聚龙一号放电瞬间
 
    聚变能源,作为人类梦寐以求的终极能源,也被誉为“人造太阳”,一旦实现商业发电,将从根本上解决人类能源问题。从美国国家点火装置到国际热核聚变实验堆(ITER)计划,无不是为这一终极目标而探索。

为在这场漫长曲折的终极能源探索中,升起来自东方的“中国太阳”,我国唯一的核武器研制与生产单位中国工程物理研究院,正是其中一支隐秘而伟大的先锋力量:从1967年成功研制出我国第一颗氢弹,用惯性约束聚变的方式实现核聚变反应至今,该院通过军民融合的全国大协作,不断打破国外技术封锁,不断冲击世界先进,逐步建立相对完整、独立自主的惯性约束聚变研究体系,建成神光-Ⅲ、聚龙一号等多套大型科学实验装置。

日前,科技日报记者应邀走进中物院,探寻这里军民融合发展,追逐我国聚变能源梦的峥嵘历程。

聚变反应,基本原理是通过使氢的同位素结合,产生氦和中子释放巨大能量。目前全球科学家们聚焦研究、可能实现可控核聚变的途径主要有两种,即磁约束聚变和惯性约束聚变。前者是通过强磁场较长时间约束高温稀薄等离子体使之发生聚变反应,例如ITER计划。后者原理类似氢弹,是利用多种高能量驱动方式形成高温高压环境,使氘氚靶丸实现热核聚变点火和燃烧,从而释放出更为巨大的能量。由于它可控、清洁、高效和资源充足,就像是装在“瓶中的太阳”。

从上世纪60年代起,惯性约束聚变研究作为我国科学家与国际同步提出、同步研究的终极能源道路,于诞生之初便是我国军民融合研究的典范。其理论雏形,最早来源于“利用爱因斯坦的受激辐射原理,将激光放大后照射氘氚产生中子的实验建议”。这是由我国著名科学家、曾任中物院副院长的王淦昌先生在上世纪60年代,与国外科学家同期独立提出的。随后,为我国氢弹理论突破作出重要贡献的于敏先生明确了惯性约束聚变的实现路径。

“你们知道激光的名字是谁取的?神光系列又怎么得名?”中物院副总工程师张小民说,“‘激光’一词是1965年由钱学森先生提出的,而在1966年,钱老听说了惯性约束聚变的构想后对此评价:你们的事业是在地球上人造一个小太阳。”

上世纪80年代,中国工程物理研究院与中科院通过科研合作,共同组建了惯性约束聚变研究团队