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破纪录!美科学家利用纳米技术提升核聚变实验效率500倍
特斯拉 2018-03-16
导语

通过将纳米线阵列应用在激光聚变靶材料制备中,获得超过此前核聚变实验效率500倍的结果。

纳米技术在近年来得到了很快的发展,这不科学家在核聚变中都应用上了纳米技术,使得实验效率得到了极大的提升。

科罗拉多州立大学(Colorado State University,简称CSU)的科学家团队在显微结构核聚变实验效率取得了打破纪录的进展,通过将纳米线阵列应用在激光聚变靶材料制备中,获得超过此前核聚变实验效率500倍的结果。研究论文发表在国际著名期刊《自然-通讯》中。

CSU的科研团队使用了相当紧凑的桌上激光器来向聚变靶发射激光脉冲,而非能量更高的大型激光器,获得这项突破的关键在于其激光聚变靶的材料并非采用传统的平面结构,而是将氘代聚乙烯以纳米线阵列结构制备,以飞秒级高速激光脉冲轰击纳米线阵列结构的聚变靶,激发出超高密度的高温等离子体,放射出氦原子核和大量中子。科学家报告中指出,他们在实验中用这种方法的实验效率为每焦耳激光能量可产生200万个聚变中子,这达到了此前用平面激光聚变靶材料进行的聚变实验效率的500倍,突破了同等强度激光核聚变领域最新纪录。

更高效率的聚变中子产生方法能够让中子成像技术获益,也能够帮助科研人员更好地理解光和物质之间的互作用谜团。

文章链接:

Alden Curtis, et al, "Micro-scale fusion in dense relativistic nanowire array plasmas," Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-03445-z

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  • 纳米技术
  • 核聚变
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作者 特斯拉

副研究员

中科院

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  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
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