人造太陽 2012問世 - 仿太陽的恆星核心提供民生用電
科學家致力為人類移民外太空鋪路,但如今登上月球、火星已經不夠看了;日前美國「國家點燃設施」(National Ignition Facility,NIF)宣佈,已完成了首次「人造太陽」綜合點火實驗,未來將利用這顆花費35億美元(約新台幣1059億元)、仿太陽的恆星核心提供民生用電,並預計在2012年就能完成。



人造太陽 2012問世 - 模擬太陽內部的物理反應
據了解,NIF研究團隊從1997 年開始就在美國加州「勞倫斯利佛摩國家實驗室」(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)中以192束雷射光聚焦在一顆玻璃球上模擬太陽內部的物理反應,經過核融合後,不僅可產生攝氏330萬度的超高溫度,更能產生大量熱能。研究團隊以192束雷射光聚焦在一顆玻璃球上模擬太陽內部的物理反應,經過核融合後,可產生攝氏330萬度的超高溫度及大量熱能。
人造太陽 2012問世 - 以核融合實驗來產生能量
對此,NIF主任摩斯(Edward Moses)表示,「人造太陽」是以核融合實驗來產生能量,與傳統核電廠以核分裂相比,核融合發電不僅完全無碳,也不會產生放射性物質,更沒有反應爐核心熔毀的風險,不僅較安全、環保,對於未來能源的提供更有很大的幫助。


人造太陽 2012問世 - 將足以提供美國4分之1以上地區的發電量
「人造太陽」核融合實驗與傳統核電廠以核分裂來產生能量相比,不僅較安全、環保,更能使人類擺脫能源危機的困擾。此外,「人造太陽」的研發不僅能使人類擺脫能源危機的困擾;報導更指出,若在2012年能正式啟用,2050年前由「人造太陽」所產生的能量將足以提供美國4分之1以上地區的發電量。



人造太陽 2012問世 - 美國國家點火裝置(NIF)
位於美國加州利弗莫爾的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)稱,被稱為“人造太陽” 的美國國家點火裝置(NIF)日前完成了其首次綜合點火實驗 ──192束激光系統向首個低溫靶室發射了1兆焦激光能量,使中心最高溫度達到華氏600萬度,相當於恆星或大行星核心的溫度。而太陽中心的溫度為華氏 2700萬度。英國媒體14日報導,雖然說,NIF這一實驗沒有達到預期目標,但科學家依然對NIF的未來充滿信心。


人造太陽 2012問世 - 模擬出像恆星內核或核爆炸那麼強烈的溫度與壓力
NIF 是全球最大的激光核聚變裝置,研究人員致力于嘗試如何“駕馭太陽的能量”,從1997年開始建造NIF,但直到2009年5月29日,NIF才最終落成。整個計劃花了22億英鎊(約合人民幣235億元)。啟動時,激光束會聚焦到一個很小的點上,從而產生上億攝氏度高溫,模擬出像恆星內核或核爆炸那麼強烈的溫度與壓力。


人造太陽 2012問世 - 人造太陽的三大任務
1.讓科學家用它模擬核爆炸,研究核武器的性能情況,保証美國在無需核試驗的情況下保持核威懾力。


2.模擬超新星、黑洞邊界、恆星和巨大行星內核的環境,進行科學試驗將為科學界提供大量此前無法獲取的數據。


3.保証美國的能源安全。科學家希望從2010年開始借助國家點火裝置來製造類似太陽內部的可控氫核聚變反應,最終用來生產可持續的清潔能源。


人造太陽 2012問世 - NIF承載人類清潔能源之夢
NIF承載了人類的清潔能源之夢。最簡單的描述核聚變,就是兩個輕的原子核相碰,形成一個原子核並釋放出能量的反應。在自然界,太陽的內部連續不斷地進行著氫聚變成氦過程,因而太陽產生的光和熱就是由核聚變帶來的。




這是人類無法不覬覦的巨大能量。但“人造太陽”要能為我們所用,就必須使核聚變在人為控制下進行,掌握核聚變的速度和規模,實現持續、平穩的能量輸出。


人造太陽 2012問世 - 使人類擺脫能源危機的困擾
受控核聚變前景之誘人,還不僅僅因為能量的產生,而且由於核聚變所需的原料──氫的同位素氘可以從海水中提取。據估測,1升海水中提取出的氘完全聚變反應,放出的能量能達到100倍數量級的汽油燃燒釋放的能量,因此受控核聚變的研究成功幾乎能使人類擺脫能源危機的困擾。


 


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