英國物理學(xué)家提出:激光瞬間加熱材料溫度超過(guò)太陽(yáng)
2018-8-29 9:19:54??????點(diǎn)擊：
多年來(lái)，研究人員一直在研究用高能激光加熱材料，以求能最終產(chǎn)生聚變能量。最近，英國倫敦帝國理工學(xué)院的理論物理學(xué)家提出一種新的加熱機制，通過(guò)高能激光產(chǎn)生無(wú)對撞靜電沖擊波，能在20飛秒內把小塊固體材料加熱到千電子伏特（千萬(wàn)度）級別，比太陽(yáng)中心溫度還要高。相關(guān)成果發(fā)表在最近的《自然·通訊》雜志上。
研究人員稱(chēng)，這是他們第一次提出這種方法，有望為研究熱核聚變能源開(kāi)辟新途徑——科學(xué)家們一直在尋求如何模仿太陽(yáng)產(chǎn)生清潔能源。
據物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，新方法的加熱速度是目前美國加州勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗室聚變實(shí)驗中的100倍。在大部分材料中，激光能量會(huì )首先加熱材料中的電子，再由電子去加熱組成物質(zhì)的粒子——離子。研究小組的方法是利用激光誘導的靜電沖擊波直接加熱離子，因此比通過(guò)電子間接加熱更快。
通常，當高強度激光照射到材料上時(shí)，產(chǎn)生的靜電沖擊波會(huì )推動(dòng)離子，使它們加速離開(kāi)而無(wú)法被加熱。研究人員發(fā)現，如果材料中含有特殊的離子聯(lián)接，它們會(huì )通過(guò)沖擊波獲得不同的加速度，從而導致摩擦，反過(guò)來(lái)使它們迅速變熱。這種效果在含有兩種離子的固體（如塑料）中最強，只有一種離子時(shí)，就沒(méi)這種效果。此外，密度大也是加熱速度快的原因之一。沖擊波通過(guò)高密度材料時(shí)，離子被擠在一起，摩擦效果比低密度材料要大得多。
論文合著(zhù)者、該校物理系博士馬克·夏洛克說(shuō)：“兩種離子就像火柴頭和火柴盒，你兩個(gè)都需要。一根火柴自己是不會(huì )燒起來(lái)的?！?/span>
論文第一作者阿瑟·特瑞爾說(shuō)，聚變研究中的問(wèn)題之一就是如何在恰當時(shí)間、恰當地點(diǎn)從激光中獲得能量。而這一方法讓能量直接進(jìn)入了離子。
來(lái)源：中國科技網(wǎng)-科技日報
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