激光核聚变技术:干净的氢弹

激光核聚变技术:干净的氢弹

早在20世纪50年代,氢弹便已研制成功并投入使用,但氢弹均是以原子弹作为点火装置,原子弹爆炸会产生大量放射性物质,所以这类氢弹被称为“不干净的氢弹”。但现代条件下,氢弹可能会变得干净些。

2009年5月29日,世界上最大的激光聚变装置在美国加利福尼亚州北部的利弗莫尔劳伦斯国家实验所举行落成典礼。这一装置能产生类似恒星内核的温度和压力,并使美国在无须核试验的情况下保持核威慑力。据利弗莫尔劳伦斯国家实验所发表的新闻公报,这个激光聚变装置名为“国家点火装置”(NIF),被安置在一幢占地约3个橄榄球场地大的10层楼内,它由美国能源部下属国家核安全管理局投资,从1997年开始建设,总共耗资约35亿美元。

NIF的原理是,该装置可以把200万焦耳的能量通过192条激光束聚焦到一个很小的点上,从而产生类似恒星和巨大行星的内核以及核爆炸时的温度和压力。这一过程与太阳中心产生能量原理相似。新建成的国家点火装置共有3个任务,第一个任务是让科学家用它模拟核爆炸,研究核武器的性能情况,这也是美国建设国家点火装置的初衷,即作为美国核武器储备管理计划的一部分,保证美国在无须核试验的情况下保持核威慑力;第二个任务是使科学家进一步了解宇宙的秘密,科学家可使用国家点火装置模拟超新星、黑洞边界、恒星和巨大行星内核的环境,进行科学试验;第三个任务是保证美国的能源安全。

同时,激光核聚变在军事上还可用于发展核武器,特别是研制新型氢弹,同时亦可部分代替核试验。因为通过高能激光代替原子弹作为氢弹点火装置实现的核聚变反应,可以产生与氢弹爆炸同样的等离子体条件,为核武器设计提供物理学资料进而制造出新型核武,成为战争新“杀手”。采用激光作为点火源后,高能激光直接促使氖发生热核聚变反应。这样,氢弹爆炸后,就不会产生放射性裂变物,所以,人们称利用激光核聚变方法制造的氢弹为“干净的氢弹”。传统的氢弹属于第二代核武,而“干净氢弹”则属于第四代核武器,不受《全面禁止核试验条约》的限制,不会产生剩余核辐射,可作为常规武器使用。