科学家使用激光聚变反应堆可瞬间创造出燃料颗粒你都知道哪些？

　　随着如何使激光聚变反应堆实用化的问题日益突出，罗切斯特大学激光能量学实验室 LLE 的科学家们提出了一种让聚变激光器本质上制造自己的燃料芯块的方法。

　　2022 年 12 月，加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火装置的科学家们取得了一项突破，这是一个花费了 6 年时间才研制出来的实验反应堆，使用一组 192 个高能激光器，聚焦在一个点上，撞击一颗小球。氘和氚并首次引发惯性聚变点火反应。

　　尽管这让科学家和工程师们打开了隐喻并打开了一些真正的香槟软木塞，但实用的聚变反应堆仍然还有很长的路要走。然而，这并没有阻止由 LLE 高级科学家 Igor Igumenshchev 和 LLE 理论部主任 Valeri Goncharov 领导的罗切斯特团队研究如何将激光聚变带出实验室并进入现实世界的后勤问题。真实世界。

　　更大的障碍之一是如何制造运行反应堆所需的燃料芯块。目前，这种颗粒的制造过程复杂而昂贵，涉及使用液氦将氘和氚氢的放射性同位素冷冻到仅比绝对零度高 11 开氏度的温度，然后将它们分层放置以形成颗粒。

　　对于不需要担心平衡账簿的实验室实验来说，这可能没问题，但一个正在运行的聚变反应堆每天将需要大约一百万个这样的燃料芯块。因此，罗切斯特团队正在开发一项于 2020 年首次提出的想法，旨在创建一种技术，使反应堆中的激光器在内爆和点火之前在激光爆炸中产生自己的燃料片。

　　科学家们没有使用固体颗粒，而是将氘和氚注入泡沫胶囊中。巧妙之处在于，当激光阵列射向胶囊时，光束会导致胶囊塌陷成与氘氚液体燃料密度相同的球体，然后内爆。

　　目前，该过程只是使用 LLE 的 OMEGA 激光器的缩小版概念验证。然而，该团队声称，未来具有更长、更高能量脉冲的激光器应该能够点燃新的胶囊。

　　伊古门什切夫说：“将这一目标概念与 LLE 目前正在开发的高效激光系统相结合，将为聚变能源提供一条非常有吸引力的途径。”

　　该研究发表在《物理评论快报》上。