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激光器相关的钻探项目将使造价上升到50亿比索,报告提出越来越好地运用其余并不是为了促成开火而安顿的设备

2019年11月30日 - 创新快车道
激光器相关的钻探项目将使造价上升到50亿比索,报告提出越来越好地运用其余并不是为了促成开火而安顿的设备

【Trivalleyherald网站4月14日报道】
一个新的报告认为,美国1995年制定的不进行核试验条件下的核武器库存管理计划在很多地方偏离了最初的目标,同时,资金投入成倍的增加。星期二发布的一份NRDC报告指出,劳伦斯利弗莫尔团队实验室的国家点火装置在每个核武器实验室的超级计算机到2009年平均费用大约30亿美元。位于利弗莫尔实验室的体育场大小的激光器造价已经从1997年的11亿美元上涨到35亿美元。
NRDC评价认为,到2008年,激光器相关的研究项目将使造价上升到50亿美元。这个激光器至少到2010年以后才能进行有价值的武器研究试验。为保持美国的核武库和研究新的核武器,布什政府正在努力使能源部国家核军工管理局
2005年的财政预算达到68亿美元,这比克林顿执政时期的相关预算高出了31%,而且比10年前估计的预算高出了1倍。

美国家点火装置难点火

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美国物理学家和政客正在就罗彻斯特大学的奥米伽激光器进行拉锯战,该设施主要用于研究核聚变能,也是总统唐纳德·特朗普提议关闭的设施之一。

美国国家点火装置靶室 图片来源:劳伦斯利物莫国家实验室

在该国上月公布的2019年财政预算案中,能源部计划在3年内逐步关闭实验室。这让相关研究领域被阴霾笼罩。除研究如何使用激光创造聚变能源外,这个23岁的设备还在高能量密度物质研究中做了开创性工作。

一份最新报告显示,尽管耗资35亿美元的美国国家点火装置正取得技术进展,但离实现名义上的目标仍有很长的路要走。NIF是美国能源部下属的一个激光实验室,旨在加热并压缩氢同位素靶丸直到后者熔化、释放能量。

关于资金的变化,“我们没有被咨询,也没有任何讨论”,罗彻斯特大学激光动能实验室主任E.
Michael Campbell说。

根据《今日物理》杂志的报道,这份由DOE发起的独立报告建议,NIF相关的研究应当从确认通往点火之路上的障碍转向确认点火是否可能发生。

该预算要求DOE的惯性约束聚变项目经费减少20%到4.19亿美元,而奥米伽激光器正是在该项目的支持下进行的。同时,预算案计划从2017年将LLE预算从6800万美元削减至2019年的4500万美元。

DOE报告提出,考虑到NIF激光器现在的配置,除非取得意料之外的技术突破,否则短期内在NIF上实现点火是不可能的,中期内也不确定。“问题在于,NIF能否在现有配置上实现点火,而不是它何时会发生。”报告建议更好地利用其他并非为了实现点火而设计的设施,以便更好地理解这种被称为高能量密度等离子体的压缩燃料潜在的物理机制。这些设施包括位于罗彻斯特大学的Omega激光器,以及位于新墨西哥州的DOE桑地亚国家实验室所属Z机器。

从1999年到2005年,奥米伽激光器在美国一直处于领先水平,但之后被劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置取代,但它仍在继续进行核聚变研究。“奥米伽激光器进行了这个领域80%的点火。”Campbell说。

长久以来,位于加州DOE劳伦斯利物莫团队实验室的NIF一直苦苦挣扎于如何才能做到名副其实。即便是在2009年启动之前,很多物理学家就已怀疑,这台将192道高能量激光束聚焦到一个靶子上的设备能否实现点火目标。尽管建设一再延期且成本超支,DOE仍坚持开展该项目。部分原因在于,DOE认为,NIF将为负责维护美国武器弹药库的核武器科学家提供关键的试验结果。

为此,罗彻斯特大学相关实验室负责人经常前往华盛顿特区进行游说,以便获得国会议员的支持。其他研究人员也一直在发送支持信。“他们都在问自己能做些什么帮助我们。”LLE副主任Riccardo
Betti说。

之前一项旨在于在2010~2012年实现核聚变目标的协同努力——“国家点火计划”未能兑现。随后开始了另一项为期3年的努力,目标是更好地理解核聚变燃料被NIF的1.8兆焦激光脉冲压缩时内部所发生情况的物理机制。最新报告标志着这项3年努力的终结。尽管承认取得了进展,但DOE报告提出,“现有方法过于宽泛和多样,因此需要更好地聚焦”。

麻省理工学院等离子科学与核聚变中心的Richard Petrasso在一封致众议员Joe
Kennedy
III的信中写道:“奥米伽激光器的关闭将会对核储备的安全和可靠性产生不可逆转的灾难性后果。而且,这也将对该领域以及高能量密度物理领域的博士培训和教育造成灾难性后果。”

《中国科学报》 (2016-06-23 第3版 国际)

来自欧洲各地的51名核聚变研究人员给DOE部长Rick
Perry写了一封信,信中说:“奥米伽激光器是全世界在高能密度物理实验中最有效的设备。这些实验常常带来物理学的突破……我们请求美国政府推翻这一错误的决定。”

参议员Charles
Schumer也支持继续保持该实验室。他在日前参观LLE时说:“我将努力抵制任何削减或消除该激光实验室经费的计划。”美国国会有望于本月底提出相关预算案。

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