太陽(yáng)核聚變

數(shù)十年來(lái),，全世界科學(xué)家一直夢(mèng)想著在地球?qū)嶒?yàn)室里實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng),，期望能夠獲得取之不盡的清潔能源,。相比人類(lèi)目前采用的裂變式的核能,，聚變反應(yīng)更加高效,，并且?guī)缀鯖](méi)有放射性污染等環(huán)境問(wèn)題,。聚變反應(yīng)需要的燃料可直接從海水中富含的氚和氘中提取，如果每升海水中所蘊(yùn)含的氘和氚發(fā)生完全的聚變反應(yīng),，就能夠產(chǎn)生相當(dāng)于300升汽油燃燒時(shí)釋放的能量,。以此推算，目前世界能源消耗水平和海水存量,，聚變產(chǎn)生的能量可供人類(lèi)使用數(shù)億年之久,，因此，聚變能被科學(xué)家看作是人類(lèi)的終極能源,。

激光核聚變實(shí)驗(yàn)

當(dāng)前,，如何控制聚變反應(yīng),，實(shí)現(xiàn)持續(xù)的能量?jī)糨敵觯钱?dāng)今科學(xué)界一直聚焦的科學(xué)問(wèn)題,。激光聚變被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)受控核聚變的一種最有效的途徑,。為了實(shí)現(xiàn)激光點(diǎn)燃核聚變反應(yīng)，人們提出了許多方案,，其中快點(diǎn)火方案被一直認(rèn)可,，該方案就是利用超強(qiáng)加熱激光脈沖產(chǎn)生的大量高能超熱電子，給預(yù)先壓縮的氘氚燃料快速加熱使其達(dá)到發(fā)生聚變反應(yīng)所需要的溫度,。然而激光核聚變需要把直徑為1毫米的聚變?nèi)剂闲∏蚓鶆蚣訜岬?億度才能點(diǎn)燃核聚變反應(yīng),，這就要求激光器的能量就必須大于1億焦，依靠目前科學(xué)技術(shù)還是很難做到的,。

激光核聚變示意圖

目前，為了能夠制造出更高能量的激光超能電子,，每過(guò)一段時(shí)間就在美國(guó)舉辦一場(chǎng)國(guó)際激光聚光能力的競(jìng)賽,。高功率激光薄膜是構(gòu)成激光聚變裝置、超強(qiáng)超短激光等強(qiáng)激光系統(tǒng)的重要元件,，也是唯一能迫使直線前行的強(qiáng)激光按照人類(lèi)的想法聚焦的獨(dú)門(mén)元件,。它能夠抵擋住的高能激光的沖擊而又能保障高功率激光裝置不會(huì)灼燒到自己，同時(shí)高效地指揮激光射擊的方向,，使所有激光束能夠有序地射向同一靶點(diǎn),。激光損傷閾值的大小就是代表著這個(gè)元件控制激光的能力，其數(shù)值大小決定著能不能把激光所有的能量送到靶點(diǎn),。因此,，激光聚焦能力的大小就可以通過(guò)比較激光反射薄膜元件損傷閥值的大小來(lái)衡量。

激光控制技術(shù)

近日,，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室公布了2018年基頻激光反射薄膜元件激光損傷閾值國(guó)際競(jìng)賽結(jié)果：中國(guó)科學(xué)院強(qiáng)激光材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室薄膜光學(xué)實(shí)驗(yàn)室研制的激光反射薄膜元件再次獲得世界第一,，損傷閾值高出第二名20％左右。這次取得科研成果也使人類(lèi)實(shí)現(xiàn)高效的激光點(diǎn)火核聚變更接近現(xiàn)實(shí),，為人類(lèi)更好的利用核聚變制造清潔能源做出了巨大貢獻(xiàn),。

中國(guó)激光核聚變新型方案

其實(shí)各國(guó)對(duì)激光核聚變研究的并不僅僅為了核聚變清潔能源,，還有著軍事目的,，因此激光核聚變就成了各個(gè)國(guó)家發(fā)展的國(guó)家重器。激光核聚變?cè)谲娛律系闹匾猛局皇前l(fā)展新型核武器,，特別是研制新型氫彈 ,，因?yàn)橥ㄟ^(guò)高能激光代替原子彈作為氫彈點(diǎn)火器實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)，可以產(chǎn)生與氫彈爆炸同樣的等離子條件,，為核武器設(shè)計(jì)提供物理學(xué)數(shù)據(jù),、檢驗(yàn)計(jì)算程序，進(jìn)而研制新型核武器,，所以我國(guó)在激光核聚變?nèi)〉贸煽?jī)也從軍事角度奠定了我國(guó)的世界軍事地位,。讓那些西方政治家不敢對(duì)我國(guó)有非分之想。

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未來(lái)核聚變激光武器