世界上最大的激光器。
規模:NIF長215米,寬120米,大約同古羅馬圓形競技場一樣大。
位置:位于美國加利福尼亞州勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室。
它有什么用途?模擬同太陽和其他恒星內部相似的條件。太陽的內核非常熱,并處于巨大壓力之下,這使氫原子核發生聚變形成氦核,并釋放能量。NIF的研究者希望,他們的激光器能用地球上的重氫原子做同樣的事,以前,激光被用來引發聚變反應,但NIF的目標是成為第一個突破平衡點的設施,即激光在聚變反應中產生的能量大于它們所消耗的能量。
為此,NIF將192條激光束集中于一個花生米大小的,裝有重氫燃料的目標上。每束激光發射出持續大約十億分之三秒、蘊涵180萬焦耳能量的脈沖紫外光——這些能量是美國所有電站產生的電能的500倍還多。當這些脈沖撞擊到目標反應室上,它們將產生x光。這些X光會集中于位于反應室中心裝滿重氫燃料的一個塑料封殼上。NIF研究小組估計,X光將把燃料加熱到一億度,并施加足夠的壓力使重氫核發生聚變反應。釋放的能量將是輸入能量的15倍還多。
但是,人們希望NIF做更多工作。它的激光還能夠模擬中子星、行星內核,超新星和核武器中存在的巨大壓力、灼熱高溫和龐大磁場。加利福尼亞州將成為物理學家檢驗他們有關宇宙中最極端情況的理論的地方。
為什么這么大?因為它需要強大的熱量和壓力使聚變得以進行。在NIF,研究人員將一束激光轉變為192束單獨的激光,其總能量增加到原來能量的3000萬億倍。這是因為激光在鏡面之間來回反射,并通過3000塊磷酸鹽玻璃,其中的釹原子會使激光束擴大。
誰在為它工作?利弗莫爾有850名科學家和工程師。另外大約有100名物理學家在那里設計實驗。
現狀:192束激光中有4束已經工作了18個月。并已經發射出世界上最強的激光。NIF的工程自1994年開工以來延期了很多次,但它最終的目標是2010年實現聚變反應,并達到平衡點。
成本:建造和運行花費35億美元。
后繼者:NIF的問題是它的激光每幾小時只能發射一次。但有一個被稱為墨丘利(Mercury)激光的方案已經在計劃中。它不一定比NIF更大,它的目標是每秒鐘發射10次脈沖。
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