用激光点燃人造太阳

　　科学家希望能将激光核聚变从物理学理论变成工程现实。

　　石油、煤炭、天然气等传统能源不可能任我们无限期开采下去。在面对能源枯竭的困境之前，科学家必须找到新的能源之路。同已经投入实用的核裂变发电系统相比，人们对核聚变装置寄予了更多期待。太阳就是一个很好的样本，正是它内部大量氢同位素发生的核聚变反应，为我们的?地球提供了光和热。

　　可控核聚变反应曾被不少科学家认为是难以实现的。在恒星内部的巨大压力协助下，核聚变能在约1000万摄氏度的“低”温下完成。然而，在压力小得多的地球上，实现核聚变所需温度将会高达1亿摄氏度。但人类显然并不甘心就此罢休。美国能源部近日宣布，其“国家点火装置(National Ignition Facility)”结束了十余年的建设期，即将于今年6月投入实验使用，从而为实现可控核聚变打开了一扇希望之门。这将是世界上第一套突破1兆焦瓶颈的激光器，包含192个激光束，最高可以产生1.952兆焦的能量。“这将是一个重要的里程碑，”“国家点火装置”项目的负责人爱德华·摩西说，“它产生的能量至少是其他激光器的25倍。”

　　试验过程将非常扣人心弦，在长达1千米的厂房中，192束激光最终要汇聚在重约12万千克、直径10米的靶室里，在十亿分之一秒内同时击中铅笔头大小的氢燃料靶，误差不能超过30皮秒。当激光束产生的热和压力足以??融合燃料靶中的氢原子时，燃料靶将会发生与太阳核心相同的反应，释放出比激光本身更多的能量。

　　能否在核聚变过程中实现“能量收益”是试验的关键。如果实现了核聚变，但未能使核聚变释放的能量超过触发所需能量，也没有实用价值。摩西对试验的成功充满了自信，“激光就在那里，氢靶就在那里，我们已经把它组装好并瞄准了目标。”他说，“我们已经准备就绪，准备迎接前所未有的科学突破。”摩西预计，国家点火装置将于未来两三年里收获首批重大实验成果。

　　一旦取得成功，就意味着激光核聚变从物理学理论进入了“工程现实”。但是，从试验成功到商用还有漫长的距离。“这套装置每发射一次激光束需间隔数小时，这仅能证明核聚变操作的科学可行性，却不能满足建造激光核聚变电厂的需求。”英国?高能激光项目(HiPER)的负责人迈克尔·邓恩说。 (李龙)

　　2009年5月