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惯性约束

  在进行磁约束研究的同时,20世纪60年代以来,由于激光的出现,在受控聚变的领域,出现了一支强大的新的生力军——惯性约束。

太阳表面  在地球上,聚变能最先是通过惯性约束,在氢弹中大量产生的。在氢弹中,引爆用的原子弹所产生的高温高压,使氢弹中的聚变燃料依靠惯性挤压在一起,在飞散之前产生大量聚变。但是氢弹爆炸时,每次释放的能量太大,使得人类难以利用。如果我们不是用原子弹,而是用其他办法,有节奏地引爆一个个微型氢弹,就能够得到连续的能量供应。这种理想,在20世纪60年代激光问世以后,就有了实现的可能性。

  为了加大激光引爆的效率,一般是对称地布置多路激光,同时照射直径1毫米左右的氘、氚实心或空心小丸。在十亿分之几秒的时间里,激光被靶丸吸收,周围形成几千万摄氏度的高温等离子体组成的冕区,发出比太阳耀眼得多的光芒,使靶丸大部分外层靶材受热向外喷射,由于反冲力形成的聚心冲击波,将靶芯千百倍地压缩,并产生上亿度的高温。依靠聚心压缩的惯性,靶芯在尚未来得及分散前发生聚变。

  1963年,前苏联科学院巴索夫院士,提出用激光引发聚变的建议。1968年前苏联学者又用激光照射氘氚靶产生了聚变,证明激光聚变的概念是正确的。差不多同时,我国物理学家王淦昌教授,1964年也独立地向我国有关部门提出激光聚变的建议。根据这一建议,中国科学院上海精密光学机械研究所,从60年代起就开始准备激光聚变的研究,1973年实现了激光聚变,探测到聚变反应中释放出的高能量的中子。

  但是1968年及1973年在前苏联及我国的装置上,都只有个别的氘氚原子核发生了聚变反应。为了使激光聚变达到可以实用的规模,当时简单的计算表明,必须使激光的能量达到几千万到几十亿焦耳。要想得到如此大的激光能量,无论是当时或现在都是难以想象的。因此激光聚变虽然是可行的,却使科学家们望而生畏。

劳逊判据与托卡马克装置  聚爆理论

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