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勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)。（照片來源：Jason Laurea/勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室）
美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室和羅切斯特大學(xué)組成的團(tuán)隊(duì)發(fā)表的一篇關(guān)于聚變中子源的論文獲得了國際原子能機(jī)構(gòu)的年度核聚變獎。 ?該論文介紹了釋放中子形式的聚變能量輸出的關(guān)鍵性成功。
核聚變獎每年頒發(fā)一次，以表彰在國際原子能機(jī)構(gòu)期刊《核聚變》上發(fā)表的杰出研究成果。每年都有十篇論文入圍提名名單。這些論文具有最高的科學(xué)水準(zhǔn)，于頒獎年度前三年在該期刊發(fā)表。提名基于引用記錄和編輯委員會的推薦，然后由編輯委員會投票決定哪篇論文的科學(xué)影響力最大。?
論文第一作者、該獎項(xiàng)獲得者Charles B. Yeamans說：“向物體發(fā)射足夠強(qiáng)的激光可以激發(fā)聚變反應(yīng)，就像太陽和其他恒星中的聚變反應(yīng)一樣?！?/p>
這篇獲獎?wù)撐奶接懥藦臉O向直接驅(qū)動裝置中經(jīng)輻照的氘氚氣體密封容器產(chǎn)生的中子源。在環(huán)境溫度下用強(qiáng)激光脈沖加熱這些密封容器，激發(fā)聚變反應(yīng)。獲獎?wù)撐目稍?a >這里查閱。
《核聚變》于1960年創(chuàng)刊，是該領(lǐng)域被引用次數(shù)最多的期刊，由國際原子能機(jī)構(gòu)和英國物理學(xué)協(xié)會聯(lián)合出版，? 記錄了聚變領(lǐng)域的每一項(xiàng)重大進(jìn)步。自2006年起，該期刊設(shè)立獎項(xiàng)，以表彰對其領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的論文。每年根據(jù)引用記錄和編輯委員會的推薦提名十篇論文入圍名單，然后由委員會投票決定哪篇論文的科學(xué)影響力最大。往屆獲獎?wù)撐脑斍橐?a href="http://www.urlse.cn/publications/nuclear-fusion/award">這里。
論文中詳述的實(shí)驗(yàn)在勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室完成。這個擁有世界上最強(qiáng)大激光器的實(shí)驗(yàn)室過去六十年一直致力于實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火這一具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo) — 使產(chǎn)生的聚變能量超過輸入到靶丸的激光能量。? 該實(shí)驗(yàn)室的國家點(diǎn)火裝置采用的是一種稱為慣性約束聚變的方法，而不是磁約束聚變，前者用激光粉碎燃料顆粒，后者用強(qiáng)大的磁體在反應(yīng)堆中捕獲一團(tuán)稱為等離子體的原子。
Yeamans說：“在初始實(shí)驗(yàn)成功后的一年半時間里，[……]極向直接驅(qū)動是將激光能量輸入轉(zhuǎn)化為聚變能量輸出的最有效方式。”
勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室高能量密度科學(xué)計(jì)劃副主任Heather Whitley與羅切斯特大學(xué)的Steve Craxton和Emma Garcia共同開發(fā)了大直徑極向直接驅(qū)動密封容器的初步設(shè)計(jì)。她說：“極向直接驅(qū)動配置為其他高溫等離子體物理實(shí)驗(yàn)提供了極佳的診斷途徑?！?/p>
繼極向直接驅(qū)動實(shí)驗(yàn)之后，2022年12月，國家點(diǎn)火裝置進(jìn)行了首次受控聚變實(shí)驗(yàn)，利用間接驅(qū)動方法產(chǎn)生了凈能量增益，這是一項(xiàng)重大科學(xué)突破，引起了全球關(guān)注。
Yeamans的合著者包括勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)的Elijah Kemp、Zach Walters、Heather Whitley和Brent Blue，以及羅切斯特大學(xué)激光能量實(shí)驗(yàn)室的Steve Craxton、Patrick McKenty、Emma Garcia和Yujia Yang。?
2024年獎和即將到來的2025年獎的頒獎儀式將于10月在中國成都舉行的國際原子能機(jī)構(gòu)聚變能會議期間舉行。
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