注意力集中在了核能上,尤其是可控核聚变!
那么可控核聚变的最大麻烦来自哪里?
众所周知,核裂变需要的反应条件很弱,天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲,核聚变最麻烦的反应条件就是——需要在一瞬间加热到上亿度的高温才能引起核聚变反应。
面对如此高的温度,用传统加热方法能达到吗?
绝无可能!
氢弹是最原始的核聚变应用,人类研制氢弹时,对于该问题给出了以下解决方案:用原子弹引爆氢弹!
也就是通过原子弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸。因此氢弹内部一般都会有一个小型原子弹,这也是氢弹的威力为何比原子弹大得多的原因。
这样的话,研究可控核聚变的最关键问题已经很明显了。
第一:如何将核聚变的原料加热到这么高的温度?简单来说,就是怎么点燃炉子里面的燃料?
第二:将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它?也就是说,怎么才能保证燃料不把炉子烧穿了?
对于第一个问题,关于如何加热?
从上世纪60年代开始,激光器的发明,为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了一条门缝。
最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料,因为该方法能量大,而且无需与被加热物质接触,简单理解就是类似于拿放大镜聚焦阳光,然后点燃木屑。
但是单个激光器的能量太低,根本无法加热到上亿度。既然一个不行,那就多加几个,多加几个激光器。
然而,这个问题看似简单,实则非常困难。因为必须保证在短暂的加热时间内,被加热物体的所有方向受热均匀,一致向球心坍缩。
这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确,也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制。
目前该领域美国的研究