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核聚变捷径:激光束直接加热等离子体

核聚变的基本原理很快就能实现。(来源:pixabay/WikiImages)
核聚变的基本原理很快就能实现。(来源:pixabay/WikiImages)
核聚变不需要强大的磁场,不需要金密封,只需要高效的激光就可以实现。只需适度的技术努力,就可以达到实际的能量产出。
Renewable Science

罗切斯特大学的欧米茄激光系统是同类产品中功率最大的系统之一。同时,该系统产生的激光质量特别高,可确保高效地将能量传递给目标。

这些都为进一步优化 2022 年进行的实验奠定了完美的基础。在该实验中,释放的能量比激光传输的能量多 50%。不过,总能量仍然不大:获得了 0.3 千瓦时的能量,而在初步运行期间需要输入的能量大约是这个数字的 150 倍。

实验中还遇到了一些问题。等离子体,即用于核聚变的超高温基本材料,使原子和电子完全分离,必须封闭在一个涂有金的胶囊中。

只有这样,极高的压力和几百万度的温度才足以满足太阳内部的条件。众所周知,在那里,核聚变过程和大量剩余的能量可以非常可靠地工作。

在地球上,正常压力下需要超过 1.8 亿华氏度(1 亿摄氏度)的温度,而太阳核心的温度仅为 2 700 万华氏度(1 500 万摄氏度)。

实际实施是可以想象的

因此,该实验似乎并不一定真正可行和可扩展。不过,它表明,仅来自激光的能量就足以刺激等离子体本身,通过增加压力在特定区域引发核聚变。

不过,要获得相关的能量,每天需要一百万个金胶囊和每秒十个激光脉冲。

是时候换一种方法了。利用硅制成的胶囊(硅的数量几乎不受限制)和改进的设计,可以产生等离子体,但温度还不够高。

得益于数学,欧米茄激光系统的实验可以按比例放大。更大的舱体和更高的激光功率可以实现更强的能量传输,这应该足以实现核聚变。即使底线仍然是负能量平衡。

从好的方面看,这是一个技术上可控的系统,具有大规模运行的潜力。许多初创公司已经开始着手实际应用,例如位于奥斯汀和达姆施塔特的德美公司Focused Energy总部设在奥斯汀和达姆施塔特。

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Mario Petzold, 2024-02- 8 (Update: 2024-02- 8)