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受控核聚变
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中国“人造太阳”找到突破密度极限新方法
人民日报· 2026-01-10 06:12
(文章来源:人民日报) 本报合肥电 (记者徐靖)近日,记者从中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所获悉:被 称为"人造太阳"的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在物理实验中取得重要成果,研究团队证 实了托卡马克密度自由区的存在,相关研究成果发表在《科学进展》期刊上。 托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置,犹如一个螺旋形"磁跑道",锁住高温等 离子体,达到核聚变目的。在本项工作中,研究团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织 (PWSO)理论模型,指出了边界辐射在密度极限触发中的关键作用,解析出了辐射不稳定性边界;揭 示了密度极限的触发机理,预测了密度极限之外的密度自由区。实验结果与PWSO理论预测高度吻合, 首次证实了托卡马克密度自由区的存在。 ...
美国最强激光问世!峰值功率2拍瓦,超全球电力总输出100多倍!
搜狐财经· 2025-06-07 05:30
激光技术突破 - 密歇根大学研发出峰值功率达2拍瓦(PW)的宙斯(ZEUS)激光装置,创人类历史纪录 [1][3] - 2拍瓦相当于2000太瓦(万亿瓦),是全球电网稳态输出功率2.5太瓦的800倍 [3][6] - 激光通过10飞秒级超短脉冲释放能量,功率密度达10²²瓦/平方厘米 [5][6] 技术原理 - 采用啁啾脉冲放大技术(CPA),通过时间拉伸-放大-压缩实现能量集中,该技术曾获2018年诺贝尔物理学奖 [14] - 系统包含钛宝石放大器、多级光学压缩装置和超精密同步控制系统,激光室仅教室大小但配备2米厚防护墙 [16] - 设计极限为3拍瓦,当前已实现2拍瓦输出,总投资超1.8亿美元 [16] 应用场景 - 首要目标为强场量子电动力学研究,观测真空沸腾和电子自生自灭等极端物理现象 [8] - 可实现等离子体尾波加速,在厘米级空间完成传统加速器需公里级设施实现的粒子加速 [10] - 为激光驱动核聚变提供关键技术路径,可能突破受控核聚变瓶颈 [10] - 未来计划模拟宇宙早期环境如伽马射线暴、夸克等离子体等 [12] 技术特性 - 峰值功率持续时间仅10飞秒,总能量20焦耳,远低于全球电网1秒2.5万亿焦耳的输出 [6] - 系统需真空、防震、极冷环境,无法移动或直接武器化 [19][21] - 军事级激光武器(如HEL系统)功率仅千瓦级,与拍瓦激光属不同技术维度 [19][21]