美国国家点火装置(NIF)(即激光聚变装置),俗称“美国人造小太阳”,是美国国家核安全管理局(NNSA)的库存管理计划的关键环节,位于美国加利福尼亚州劳伦斯・利弗莫尔国家实验室研制,是世界上最大和最复杂的激光光学系统,用于在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。2010年10月,NIF完成了其首次综合点火实验,激光系统向低温靶室发射了1兆焦激光能量,2012年3月实验达到了2.03兆焦。
国家点火装置_美国国家点火装置 -简介
美国国家点火装置(NIF)(即激光聚变装置)由位于美国加利福尼亚州劳伦斯・利弗莫尔国家实验室研制
美国国家点火装置(NIF)(即激光聚变装置)是与“神光”计划一样的工程,该计划自1994年开工以来延期了很多次,它最终的目标是2010年实现聚变反应,并达到平衡点,即激光在聚变反应中产生的能量大于它们所消耗的能量。该计划建造和运行花费超过35亿美元,容纳NIF装置的建筑物长215米,宽120米,相当于三个足球场。
NIF作为全球最大的激光核聚变装置,从1997年开始建造起已经花掉了纳税人35.5亿美元(约合人民币235亿元)。研究人员不惜代价不仅为了研究如何“驾驭太阳的能量”,这个计划还承载着人类的清洁能源之梦。世界上仅有的三个能达到如此能量级的工程的其他两个包括中国“神光Ⅲ”和法国的“PHEBUS里梅尔实验室”。
2010年10月,被誉为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF)完成了首次综合点火实验―――192束激光系统发射的能量打造出600万华氏度高温,这相当于恒星或大行星核心的温度。
国家点火装置_美国国家点火装置 -发展历史
设计来源
物理学家JohnNuckolls在1972提出只要1kJ的雷射能量就有可能达成核融合,输出达到1MJ的能源。
一种军用ICF的概念专案称为“实验型微核融设备”(LMF)可以产生100到1000(MJ)百万焦耳间的能量。1989/90年间美国国家科学院拟定了一项ICF成果检验报告承交国会。
美国国家点火装置(National Ignition Facility,NIF)的靶室。这个巨型装置坐落在加州的一个特大号“仓库”里,它利用激光将微小的氢原子转变为热核反应的能量。大约要过12个月,装置才能逐渐达到全功率运转的状态,不过相关实验还要继续进行,直到2040年左右。
冷战结束后美国国防政策和预算都大量减少,催生了“核武储存与维护专案”,其中也包含了一笔预算在不试爆的前提下设计或改装新核武。一系列计画会议在1995年展开,以定订各实验室所分配的计画和预算。其中包含一个重要部份是确认ICF核融合电脑模拟的实验。原有的Nova升级计画案对于此计画来说规模太小,所以NIF於1994年重新设计一个成本超过10亿美元的专案,并于2002年完成。
计划实施
当NIF开始