解释一下LLNL到底取得了什么进步以及如何和核能发电之没关系

解释一下LLNL到底取得了什么进步以及如何和核能发电之没关系

首先你要知道LLNL是什么。LLNL是美国能源部下属的国家试验室，但是目的不是去搞什么新能源。你们可以去看LLNL网页关于它职能的介绍，说中心任务是为了服务于美国核安全机构NNSA所需要的对核武器有关机制，技术，和人才的维持。美国已经受核限制条约约束多年没有进行原子弹实爆了，对核反应核爆炸的能力，核武器设计制造的能力，需要用摹拟装置和计算来实现。而且需要养一批足够水平的专业人员，省得他们改行或投奔敌国。这就是这个项目的意义。顺便做点物理，那是副业。

世界各大国都在搞类似的东西，比如中国的神光。其他的国家实验室比如SANDIA，LOS ALAMOS都是类似的。

那么LLNL究竟做了什么？

LLNL的NIF项目是一个192光束的巨型装置，这些光束发出同步的纳秒（1E-9）最后聚焦在一个毫米大小的靶子上把它的温度升高到太阳的温度来触发聚变反应。这里面的等离子物理过程是很复杂的，需要很强的计算能力来理解和预测。靶子的结构是一个关键的因素。这次他们成功地把产生的中子能量从打到靶子上的光能量的0。72倍提高到1。2倍，是因为最近几年的借助于数学模型设计了一系列靶子逐步提高中子效率。这不是根本技术的革命性的进步。

但是这一切跟核聚变发电没什么关系。

首先，这个1。2是从装在装置上的探测器测得的能量推算出来的。实际上不可能收集所有或者大部分中子的能量。那192路激光已经把周围空间都占据了。

其次，这是个SINGLESHOT的试验。每次打一个靶子，每次装靶子需要精确的操作。NIF现在每年大概打不到500个这样的靶子。要是“连续”运转每秒若干次的做法需要提高打靶速率10的4次方以上。照现在的激光技术全部光学器件不到一天都得换一遍因为强激光对器件的损坏。而NIF192光路每一路的成本都在百万美元以上。

NIF就是个军方背景科学研究的装置，每年NNSA来检查工作。激光压缩聚变从一开始就不具备发电的实用前景。

那么核聚变的前途何在呢，诸位去看一下环流器（托克马克）这些年的进步。他们已经做到稳定等离子流运转到秒数量级了，要是做到分钟量级（也许还要几十年），那就基本解决了物理问题，下面要做的是工程的问题了，如何收集中子能量，如何延长装置大修时间，等等。