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聚变:等离子体燃烧产生“意外”更高能粒子

时间:2022-12-12 08:47:17 | 来源:

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本报讯 美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Ed Hartouni与合作者发现,离子(带净电荷的原子)在聚变反应中的行为不同于此前预期。这或为未来设计激光聚变能源带来新见解。相关研究近日发表于《自然-物理学》。

在激光聚变实验中,激光加热由氘和氚离子(氢的较重同位素,分别拥有一个和两个额外中子)组成的燃料,形成等离子体,随后各离子间发生聚变反应。这一反应产生的能量加热燃料带来更高温度,从而产生更多反应,导致失控过程(热核燃烧)。

为了在燃烧等离子体中进一步探索这些反应,Hartouni和同事通过分析聚变反应中产生的中子的分布,测量了氘和氚离子的温度。与过去非燃烧等离子体的实验相比,他们观察到了更多具有更高能量的离子。这表明,等离子体在热核燃烧开始时行为不同。

在同期发表的新闻与观点文章中,意大利罗马大学的Stefano Atzeni总结说:“燃烧等离子体的实现不仅是走向聚变能源漫长道路中的重要一步,也开辟了调查未经探索的物质条件的道路,有时会带来出人意料的结果。”

(冯丽妃)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41567-022-01809-3

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