■ 意义

　　“人造太阳”研究惠及后代

　　要想实现核聚变燃烧，首先必须点燃由氢的同位素氘和氚构成的特殊燃料。

　　20世纪70年代，科学家开始利用强大的激光束进行试验，压缩和加热氢的同位素，使其达到熔点，这一技术被称作惯性约束核聚变。激光发射器的作用就是促使这种核聚变快速和持续产生，包含氘和氚气体的目标物受到外部的刺激后，将发生爆炸形成冲击波，进一步加快目标物核心的燃烧，这种燃烧的持续性也更长。

　　一旦这种核聚变成现实，国家点火装置内靶室的温度会超过1亿华氏度，内部压力将超过地球大气压的1千亿倍。国家点火装置主管爱德华·摩西说：“为了在实验室里产生核聚变燃烧，我们进行了长达10年的研究。目前利用核聚变或核裂变产生能量的核电站，在过去50多年已经让发电量大幅增加，但迄今仍未证明利用氘和氚气体融合后持续燃烧产生能源的方法可以投入使用。”因此摩西说，“人造太阳”试验的意义不言而喻，“一旦我们掌握了实现太阳内部核聚变的技术，我们的子孙后代将享受到科技发展带来的飞跃，能源短缺的时代将一去不复返。”

　　■ 应用

　　世界掀起“人造太阳”热

　　“人造太阳”技术可行性高、应用前景广阔

　　实际上，除了美国的“人造太阳”计划，中国、俄罗斯等世界大国目前都在研究类似“人造太阳”的核聚变技术。

　　国家点火装置“人造太阳”中的核反应堆目标物是氘和氚，氘可以利用并不复杂的技术，从海水里萃取；氚在金属锂中存在，锂则是土壤里的一种常见元素。所以氘和氚在现实中的开采和利用，相比核裂变要使用到的铀或钚更为简单易行。

　　国家点火装置在其网站上对氘和氚的利用前景作了形象的对比。他们举例称，由于海水中包含氘元素，经过一定的转化，1加仑海水可提供相当于300加仑汽油产生的能量，50加仑海水产生的燃料所含的能量，相当于2吨煤。“它们很环保，大规模应用后，可以减少对化石燃料的使用，从而大大降低碳排放量。”

　　更为重要的是，氘和氚没有铀或钚那样剧烈的放射性，未来使用它们做反应堆生成的放射性副产品，也比当前核裂变核电站少。

　　国家点火装置的官员估计，使用核聚变反应堆的发电站将在2020年开始运行，到2050年将有25%的美国民用能源由核聚变提供。(张乐)

　　■ 结构

　　130吨重目标靶室是核心

　　从上世纪90年代后期开始，利弗莫尔国家实验室就开始建造“人造太阳”，至今整个计划已投入约35.5亿美元。11月2日进行的综合点火试验是迄今以来最成功的一次试验。未来，还有更复杂和更具挑战性的试验在国家点火装置里上演。

　　国家点火装置是一栋10层楼高的建筑物，其面积相当于三个足球场。媒体称，这个点火装置是世界上最大的激光科学建设项目，因而成为全球“人造太阳”试验的中心，承载着人类利用新能源的梦想。国家点火装置控制室有一套十分先进的电脑自动控制集成系统，它模仿了休斯敦美国宇航局的任务控制中心，被称为史上科学仪器设计最复杂的自动控制系统之一。

　　国家点火装置内部设有130吨重的目标靶室，这是“人造太阳”计划最核心的部分。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192个激光器向其中发射中子，以点燃反应堆，并促使包含氘和氚气体的玻璃物目标产生极大的高温和高压。

　　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。电脑自动控制集成系统保证了试验的稳定性，因为850台电脑使激光器发射激光的间隔不超过50微秒。(张乐)