人造太陽點燃能源革命

　　蘇鈴

　　近日，被稱為“人造太陽”的美國國家點火裝置(NIF)完成了首次綜合點火實驗——192束激光系統使中心最高溫度達到華氏600萬度，相當于恒星或大行星核心的溫度。

　　NIF是全球最大的激光器，建成于2009年5月29日，整個計劃花了22億英鎊（約合人民幣235億元），其研究人員致力于嘗試如何“駕馭太陽的能量”。在落成典禮上，時任加州州長的施瓦辛格不遺余力地稱其為加州和美國的偉大成就，“人類將有史以來第一次在實驗室里面取得核聚變能源”，更有可能將使美國的能源結構發生革命性變化。

　　“人造太陽”啟動時把192條激光束集中在一個像花生米大小的裝有重氫燃料的目標上，然后把這些燃料加熱到一億攝氏度，并且施加足夠的壓力，讓重氫核發生劇變反應，從而模擬出跟太陽內部差不多的溫度和壓力。這個聚變不是核裂變，它的好處在于副產品當中沒有放射性物質，而且它的燃料來源也比較容易獲取，比如說其中的含量氘可以從海水中獲取，氚可以從土壤中的金屬鋰中獲取。

　　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”要能為人類所用，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。

　　受控核聚變前景之誘人，還不僅僅因為能量的產生，而且由于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，每升海水中含有0.03克氘，地球上僅在海水中就有45萬億噸氘。簡單計算可得出，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。

　　科研人員說，如果核聚變的發電站在2020年開始發電的話，那么到2050年美國大約1/4的能源都可以來源于這種核聚變的發電站。

　　除了清潔能源方面，“人造太陽”的另一個作用在安全方面。科學家用它來模擬核爆炸，保證美國在無需核試驗的情況下依然保持核威懾力，與此同時這個試驗提供了很多非常珍貴的數據。

　　美國國家核安全局（NNSA）國防項目負責人唐·庫克表示，這一次成功是NNSA實驗室最佳工作的典范，NNSA正將最好的科學、工程和技術思想聚集在一起，以期解決一些最重大的國家挑戰。還在NIF施工之際，外媒就指出NIF的首要目的是幫助政府確保美國“老年”核武器可靠性，此后才是建成一座核聚變發電站。

　　在禁止核武器試驗的情況下，實驗室里模擬核武器的過程卻能等同于這種測試。核安全局局長托馬斯·D·阿戈斯蒂諾解釋：“NIF是美國庫存管理計劃的關鍵組成部分，庫存管理計劃的目標是在不進行地下核試驗的條件下保持核威懾的安全有效。”