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点燃“人造太阳”曙光 　　#8195;#8195;2012年3月15日，在美国劳伦斯#8226;利弗莫尔国家实验，世界最大激光器、被称为“人造太阳”的国家点火装置（National Ignition Facility，简称NIF）进行了一项超级激光实验。实验过程中，装置所释放出的192束激光，在230亿分之一秒的时间内，产生出1.875兆焦耳的能量。激光束在经过一系列透镜聚焦后，形成2.03兆焦耳的冲击波。 　　#8195;#8195;这束堪称史上最强的激光在一举打破纪录的同时，也成为世界上首个2兆焦能量的紫外激光。国家点火装置负责人强调：“这是一次不寻常的激光演示，显示了国家点火装置的能量、精度、功率和可用性。实验结果令人振奋，这是人类可控核聚变研究的一个新的里程碑。” 　　国家点火装置的前世今生 　　 　　#8195;#8195;1992年7月，克林顿总统宣布美国延期暂停核试验，同时责成能源部探索在不进行地下核试验的情况下确保美国核弹头先进、可靠和必威体育官网网址的其他途径。 　　#8195;#8195;1994财政年度，能源部提交一项有关美国核武器核心知识和技术资料安全管理的计划。1994年11月，被称为“国家点火装置”的激光核聚变计划正式签发，同时得到能源部“惯性约束核聚变”顾问委员会的赞同。 　　#8195;#8195;1996年，国家点火装置在国会预算中获得0.61亿美元的拨款。1997年，美国国家点火装置建造工作动工。这项军民两用的高能激光核聚变研究工程计划总投资为22亿美元，但由于问题诸多，进展速度一直缓慢。同时，因为参杂了与核武器相关的实验，而招致多方批评。到目前为止，国家点火装置已经耗资近40亿美元。 　　#8195;#8195;2010年10月，国家点火装置完成了其首次综合“点火”实验，激光系统向低温靶室发射了1兆焦激光能量，这已经是当时世界第二大的罗切斯特大学激光实验能量的30倍之多。而近日，其再次打破了自己的纪录。据国家点火装置负责人摩西介绍，2.03兆焦的激光在经过光学损耗后，射于靶室正中心的为1.875兆焦，激光部件的损坏小于模型测试，且激光器在36小时之后又可以再次发射出创纪录的一击。不过，本次实验只为证明性测试，目标靶室是空的。但究其意义，???不失为聚变能源探索之路上的一座里程碑。 　　 　　国家点火装置的三大核心任务 　　 　　#8195;#8195;美国国家点火装置是世界上最强大的激光核聚变研究设备之一，它的目的是实现可控核聚变，人们常常称之为“人造太阳”。国家点火装置先期研制的主要支持力量来自军方的核武器项目，它的任务有以下3项。 　　#8195;#8195;第一个任务是保证美国的能源安全。科学家希望借助国家点火装置，来制造类似太阳内部的可控氢核聚变反应，最终有望让人类于实验室里取得核聚变能源。 　　#8195;#8195;第二个任务是揭示宇宙的秘密。宇宙中恒星的内部压力可能会比地球中心的压力高1000倍，以前在实验室中没有条件做这方面的模拟试验，但国家点火装置可以模拟超新星、黑洞边界、恒星和巨大行星内核的环境，进行科学试验。 　　#8195;#8195;第三个任务是用它来模拟核爆炸。这也是美国建设国家点火装置的初衷，即作为美国核武器储备管理计划的一部分，保证美国在无需核试验的情况下，可以研究核武器的性能，保持核威慑力。 　　 　　庞大而又复杂的巨型光学系统 　　 　　#8195;#8195;国家点火装置是一栋10层楼高的建筑物，长215米，宽120米，其面积相当于3个足球场。这是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统，它将模拟同太阳和其他恒星内部相似的条件，使氢原子核发生聚变形成氦核，并释放能量，其目的是成为第一个突破平衡点的设施，即激光在聚变反应中产生的能量大于它们所消耗的能量，从而在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。 　　#8195;#8195;这是一项庞大而又复杂的巨型光学工程。整套国家点火装置要运作，必须启动60000具各种高科技装置。其主光路分为6个部分，分别是主激光系统、光束控制系统、激光注入系统、光脉冲发生系统、光开关区域以及终端光束会聚系统。装置内部设有130吨重的目标靶室，这是装置最核心的部分。靶室里的中心孔洞直径达10米，用30厘米厚的混凝土掩埋，旁边有激光器向其中发射激光，并促使包含氘和氚气体的目标靶丸产生极大的高温和高压。“点火”实验时，这个靶室的条件将接近或达到太阳内部核聚变反应时的条件。 　　#8195;#8195;美国国家点火装置的真正“点火”过程为：先将外部激光增强10000倍，然后将一束激光分离为48束激光；再增强，进一步分离为192束激光，其总能量增加到原来能量的3000万亿倍；再聚焦到直径为3毫米的氘氚燃料