加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

首页 > 每日科学

激光瞬间加热材料温度超过太阳

2015-11-17 科技日报 常丽君
【字体:

语音播报

  多年来,研究人员一直在研究用高能激光加热材料,以求能最终产生聚变能量。最近,英国伦敦帝国理工学院的理论物理学家提出一种新的加热机制,通过高能激光产生无对撞静电冲击波,能在20飞秒内把小块固体材料加热到千电子伏特(千万度)级别,比太阳中心温度还要高。相关成果发表在最近的《自然·通讯》杂志上。

  研究人员称,这是他们第一次提出这种方法,有望为研究热核聚变能源开辟新途径——科学家们一直在寻求如何模仿太阳产生清洁能源。

  据物理学家组织网报道,新方法的加热速度是目前美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室聚变实验中的100倍。在大部分材料中,激光能量会首先加热材料中的电子,再由电子去加热组成物质的粒子——离子。研究小组的方法是利用激光诱导的静电冲击波直接加热离子,因此比通过电子间接加热更快。

  通常,当高强度激光照射到材料上时,产生的静电冲击波会推动离子,使它们加速离开而无法被加热。研究人员发现,如果材料中含有特殊的离子联接,它们会通过冲击波获得不同的加速度,从而导致摩擦,反过来使它们迅速变热。这种效果在含有两种离子的固体(如塑料)中最强,只有一种离子时,就没这种效果。此外,密度大也是加热速度快的原因之一。冲击波通过高密度材料时,离子被挤在一起,摩擦效果比低密度材料要大得多。

  论文合著者、该校物理系博士马克·夏洛克说:“两种离子就像火柴头和火柴盒,你两个都需要。一根火柴自己是不会烧起来的。”

  论文第一作者阿瑟·特瑞尔说,聚变研究中的问题之一就是如何在恰当时间、恰当地点从激光中获得能量。而这一方法让能量直接进入了离子。

打印 责任编辑:侯茜
  • 动物能辨方向源于磁感应蛋白
  • 大灭绝致地球生物“缩水”

扫一扫在手机打开当前页

© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

    电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有
    京ICP备05002857号-1
    京公网安备110402500047号
    网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
    电话:86 10 68597114(总机)
       86 10 68597289(总值班室)
    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn