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中國(guó)航空?qǐng)?bào)訊：模仿太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的極端反應(yīng)是核聚變研究人員的目標(biāo)，讓它們產(chǎn)生熱量以保持反應(yīng)的進(jìn)行并產(chǎn)生清潔、無(wú)限的能量是科學(xué)界皇冠上的明珠。研究人員最近向這一目標(biāo)邁出了重要一步，實(shí)現(xiàn)了自我加熱的“燃燒等離子體”，而現(xiàn)在，他們?cè)趯?duì)該等離子體的仔細(xì)審視的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了其中離子的奇怪的、無(wú)法解釋的行為。

自2009年以來(lái)，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施（NIF）的科學(xué)家們一直在追求核聚變，使用192個(gè)激光器陣列向一個(gè)約為球形軸承大小的燃料囊發(fā)射高能脈沖。這粒燃料是由氘和氚組成的，用突如其來(lái)的強(qiáng)熱將其湮滅，使獨(dú)立的原子融合成氦，在此過(guò)程中釋放出巨大的能量。

在一個(gè)理想的世界里，核聚變研究人員將讓這些核聚變反應(yīng)作為熱源，摒棄激光，讓他們相遇為自己提供能量，成為一個(gè)自我維持的能源。今年1月，NIF的科學(xué)家們發(fā)表了研究報(bào)告，其中他們?cè)敿?xì)介紹了實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想的重要步驟，調(diào)整了他們的技術(shù)以創(chuàng)造一個(gè)自我持續(xù)的“燃燒等離子體”。

盡管燃燒的等離子體只存在了幾納秒，但這項(xiàng)研究是該領(lǐng)域的首創(chuàng)，也是核聚變研究這一分支——即慣性約束聚變（ICF）的重要進(jìn)展。對(duì)這種燃燒的等離子體的新分析現(xiàn)在顯示出它以一種意想不到的方式表現(xiàn)出來(lái)，其中的離子顯示出比模型預(yù)測(cè)的能量更高。

新論文的主要作者阿拉斯泰爾·摩爾說(shuō)：“這意味著經(jīng)歷核聚變的離子在最高性能的轟擊中帶來(lái)了比預(yù)期更多的能量，這是用于模擬ICF內(nèi)爆的正常輻射流體力學(xué)代碼所不能預(yù)測(cè)的?！?/p>

科學(xué)家們將離子出乎意料的高能行為比作多普勒效應(yīng)，就像你可能聽(tīng)到警笛在汽車(chē)接近、經(jīng)過(guò)，然后駛向遠(yuǎn)方時(shí)的變化一樣。該團(tuán)隊(duì)說(shuō)，需要更先進(jìn)的模擬來(lái)正確地充實(shí)起作用的過(guò)程，這樣做可以為今后的聚變?cè)O(shè)施設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵的見(jiàn)解。

該團(tuán)隊(duì)寫(xiě)道：“了解這種偏離流體力學(xué)行為的原因可能對(duì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健和可重復(fù)的點(diǎn)火很重要?！?/p>

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然-物理》雜志上。

關(guān)鍵詞： 等離子體 研究人員