太阳闪耀着核聚变的能量。聚变能被视为解决人类能源问题的终极能源,据说仅1克燃料就可以产生相当于8吨石油的能量。为了在地面上实现聚变能,日本、美国、法国、中国等正在开展使用高功率激光引起聚变反应的“激光聚变”研究。但是,主流的“中心点火法”还没有成功。

 在这种情况下,使用大阪大学拥有的 LFEX 激光器,实现了相当于太阳中心 1/10 的超高压状态下的等离子体生成。激光核是由大阪大学、广岛大学、激光技术研究所、国立聚变科学研究所、光子产业创造研究生院、内华达大学、帕杜大学等组成的国际联合研究小组的成果。美国:我们接近了实现核聚变所需的高压。

 该研究团队采用了一种独特的高效激光聚变方法,称为“高速点火法”,结合了迄今为止地面上最强的1千特斯拉磁体(比一般磁体强1000倍)。我们有展示了“磁化高速点火”原理,成功提高了加热效率。在这项研究中,我们更进一步,将等离子体加热到 2 万摄氏度,并成功地产生了令人惊讶的 200 亿个大气压的高压等离子体。

 这一成功的关键之一是通过超高强度激光保持等离子体加热的长期加热。 LFEX 激光可以照射较长时间(仍然只有万亿分之一秒),其输出功率是全球消耗电能的 1 倍。

 磁化高速点火方式可以实现超高压,规模不到国外巨型激光设施的1/5。世界上最高效的聚变点火已在射程内被捕获,研究将继续进行。

纸张信息:[物理评论快报] 多皮秒强激光脉冲快速等容加热驱动的 Peta-Pascal 压力

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广岛大学

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