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台式聚变反应堆模拟宇宙射线碰撞

作者:缑箸搜    发布时间:2017-10-14 06:19:34    

作者:Jesse Emspak桌面装置首次使用硼等离子体引发了聚变反应 - 它比使用固体靶的尝试效率高出数千倍虽然该方法仍然不能以商业规模生产清洁能源,但该装置可以兼作天体物理实验室,重建在宇宙射线碰撞中制造元素所需的条件主流聚变功率方案融合了称为氘和氚的氢同位素,以制造氦原子核,在此过程中释放出大量能量然而,该反应也产生高能中子,这会损害聚变反应堆所处的任何容器并使其周围的任何物质具有放射性基于硼的聚变问题消失了,其中质子在硼靶上发射以产生氦核但没有中子更好的是,硼在地球上比氘或氚更常见缺点是需要更多的初始能量才能使反应进行 2005年,俄罗斯的科学家们尝试在固体硼靶上发射激光他们报告说产生了数千个氦原子核,但这还不足以使反应自我维持现在,法国Palaiseau的ÉcolePolytechnique的Christine Labaune及其同事使用高能红外激光首先将硼同位素转化为热的带电气体或等离子体几分之一秒后,他们又在铝箔目标上发射了另一个激光器这产生了一系列快速移动的质子,这些质子散射到等离子体中,其中一些质子与硼融合该反应形成了受激碳原子核12,每个原子有6个质子和6个中子在这种高能态下,碳是不稳定的,并且它分裂成氦原子核 Labaune和她的团队估计他们的反应大约有800万德克萨斯大学奥斯汀分校融合研究所所长FrançoisWaelbroeck说:“这似乎是一项了不起的成就,是十年一次的飞跃”尽管如此,这项工作与将聚变能力变为现实相去甚远与此同时,天体物理学家可以利用该装置探索化学元素在恒星内部或宇宙射线碰撞中出生的方式例如,该实验已经产生了关于横截面的新数据 - 加速原子核相互撞击并融合成较重元素的可能性 - 纽约美国自然历史博物馆的天体物理学家Mordecai-Mark Mac Low说比氢和氦重的元素是在恒星的核炉中或在超新星爆炸期间锻造的 Mac Low说,我们知道在给定类型的恒星中必须制造多少某些原子,但基于实验室的实验可以帮助确定在各种条件下确切的数字,例如改变温度或等离子体密度更重要的是,该设备可以揭示更多关于一些不是在恒星内部制造的更轻元素宇宙射线穿过太空有时会撞到更重的原子,撞击质子和中子,并产生诸如铍和锂等元素 Mac Low说,由于实验在硼等离子体中发射质子,它有效地模拟宇宙射线撞击太空中的等离子体,这可能有助于研究高能粒子的行为 “对我们来说,有更多的方法来做真正的实验总是好的,”他说期刊参考:Nature Communications,DOI:10.1038 / ncomms3506关于这些主题的更多信息:

 

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