激光引發聚變英文解釋翻譯、激光引發聚變的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 laser-triggered fusion
分詞翻譯:
激光的英語翻譯:
laser
【化】 laser
【醫】 laser
引發的英語翻譯:
【化】 initiation
【經】 kindle; trigger
聚變的英語翻譯:
【化】 fusion
【醫】 cataclysm
專業解析
激光引發聚變(Laser-Induced Fusion)是一種通過高能激光束壓縮并加熱熱核燃料靶丸,觸發核聚變反應的先進能源技術。其核心原理基于慣性約束聚變(Inertial Confinement Fusion, ICF),利用激光能量在極短時間内使氘氚燃料達到高溫高壓狀态,促使原子核克服庫侖勢壘發生聚變,釋放巨大能量(來源:美國能源部國家點火裝置)。
該技術涉及以下關鍵過程:
- 靶丸制備:将氘氚燃料制成微米級空心球體,表面覆蓋吸光層以增強激光吸收效率(來源:《自然·物理》期刊)。
- 對稱壓縮:多束激光通過輻射輸運均勻壓縮靶丸,形成超高密度等離子體(密度可達鉛的100倍以上),遵循勞森判據公式:
$$
ntau > 10^{14} , text{s/cm}
$$
- 點火觸發:中心熱點溫度達到1億攝氏度時,引發自持聚變鍊式反應,其能量增益系數Q值(輸出能量/輸入能量)是衡量技術成熟度的核心指标(來源:國際原子能機構技術報告)。
當前研究前沿包括:
- 美國國家點火裝置(NIF)采用192路紫外激光束實現靶丸壓縮
- 中國科學院上海光機所研發的“神光”系列激光裝置突破10千焦級能量輸出
- 歐盟極端光基礎設施(ELI)開展阿秒激光脈沖與等離子體相互作用研究(來源:《科學》期刊專題報道)。
該技術被《麻省理工科技評論》列為2025年十大突破性技術,未來可能為人類提供近乎無限的清潔能源解決方案。
網絡擴展解釋
激光引發聚變(即激光慣性約束聚變)是一種通過高能激光驅動核聚變的技術,其核心原理是通過對稱激光輻照靶丸,創造極端高溫高壓環境實現氘氚燃料的聚變反應。以下是詳細解釋:
1.基本原理
激光聚變利用多束高能激光對稱轟擊含氘氚燃料的靶丸表面,通過以下過程實現能量釋放:
- 燒蝕與壓縮:激光能量使靶丸外層材料瞬間蒸發,形成等離子體并産生反作用力,将燃料層向内壓縮至超高密度(約固體密度的1000倍)。
- 向心爆聚:球形激波向靶心會聚,使中心區域形成高溫(約1億攝氏度)的“熱斑”,觸發氘氚核的聚變反應(如 $D + T rightarrow He + n + 17.6 mathrm{MeV}$)。
2.靶丸結構
靶丸是直徑約數毫米的球體,典型結構包括:
- 燒蝕層:低原子序數材料(如二氧化矽),用于吸收激光能量并産生爆聚壓力。
- 燃料層:液态或固态氘氚燃料,質量約5毫克,為核心反應提供原料。
- 中心區域:低密度氘氚氣體或真空,用于優化激波傳播路徑。
3.關鍵技術階段
- 激光能量吸收:約30%的激光能量被等離子體吸收,剩餘能量通過反射或散射損失。
- 能量傳遞與約束:熱量通過熱傳導向内傳遞,壓縮過程需在納秒級時間内完成,以避免燃料過早擴散。
4.應用與挑戰
該技術主要面向可控核聚變能源開發,例如中國近年建設的相關設施。難點在于激光能量效率、靶丸對稱性控制及持續反應維持,目前尚未實現能量淨增益。
通過上述機制,激光聚變模拟了恒星内部的高溫高壓環境,為人類探索清潔能源提供了重要路徑。
分類
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