就像西班牙征服者从来不会停止寻找传说中的宝山一样，能源界的物理学家也永远不会放弃对核聚变能的探索。因此，一些科学家花费了纳税人上百亿美元的资金，用来研发大型的机械装置，因为他们相信这些机械装置能够提供最好的方法，产生原子核聚变所需要的高温和高压。而另外一些科学家则异想天开地以为有“冷聚变”的存在，每天在实验桌上摆弄由不知名的金属和含有氢的某种不明同位素的电解液制成的电极。
新方式可促成核聚变
与此同时，美国科学家埃里克·勒纳却认为，还有第三种方法能促成核聚变反应的发生。不过，他的实验不适合在实验桌上进行，因为他所用到的设备有好几米长；但同时它的成本也要较前两种方法低很多，整个实验所需成本仅为几万到几十万美元，因为勒纳所做的实验并不是核聚变反应本身。10月20日，勒纳宣布，他所做的实验可以称得上是人类攀登到了核聚变这座“高峰”上的“大本营”，对实现最终的目标起着十分重要的作用。
勒纳所使用的设备被称为“稠密等离子体聚焦装置”。该装置的工作原理是：首先，电荷被储存在电容器中。随后，集中电力通过浸泡在低压液化气体中的电极迅速释放。电极的中心为带正电的阳极，被体积更小的、带负电的阴极所包围。
电容器放电之后，电子会流过液化气体，将电子与原子核分开，形成等离子体。随后，勒纳使用电磁力将等离子体压缩，形成等离子粒团。这一小团粒子的温度非常高，能用来引发某些核聚变反应。按照勒纳的理论，等离子粒团中的原子核会高速运动，当两个原子核相遇时，会克服彼此间的静电排斥力，并相互融合，从而发生核聚变反应。不过勒纳解释，并不是所有原子核之间都能发生融合，必须要是符合一定条件的才行。此外，为了能够顺利地进行研究，勒纳还与同事一道在美国新泽西州创立了一家名为劳伦斯威尔等离子物理实验室的公司。
无中子使核反应更安全高效
在机器的试运行中，勒纳使用了一种名为氘的气体。氘，又名重氢，是氢的重同位素。许多大型核聚变反应堆都利用氘作为反应气体，如修建在法国、耗资120亿美元的国际热核实验反应堆，以及建于加拿大、耗资40亿美元的国家点火装置。但氘并不是勒纳最终建议使用的气体。实际上，他所提出的方法之所以能够用较小的设备促成核反应的发生，是因为他想要实现的并不是核聚变本身，而是一种罕见的核子分裂形式。一般的核子分裂都需要使用高速运动的中子撞击铀或者钚原子，使后者分裂。但勒纳则表示，他将利用质子（也就是普通氢原子的原子核）撞击硼原子，使其分裂。这一过程在技术上被称为“无中子核融合”。但是硼原子与氢原子核之间又的确会发生融合，两者的结合体会随后分解成3个氦原子，释放大量能量。
大型核子反应器一般将氘原子核融合，释放中子，勒纳教授提出的反应则不然。从能源产生的角度来看，勒纳提出的反应模式是十分理想的，因为中子不带电，极易从反应堆中逃走，同时带走大量能量，导致能源无端流失。但氦原子核带有正电，只要将反应器中加以适当电场，就能轻易将其捕获，保证能量的最大化利用。此外，该方法也能更好地保护设备，提高反应的安全性，因为中子穿越设备时会对反应堆外壁造成一定损害，封存有害射线的能力变弱，从而使反应变得更加危险。
不过，勒纳表示，他的等离子粒团目前还不能产生足够的高温使“无中子核融合”反应持续发生。但他已经证明他的设想是行得通的。如果将来某天，他使用的机器能够成功破坏硼原子，使其发生融合，那么这一技术将会转化成一种切实可行的科技。
科学家逆向思维带来奇思妙想 无中子核融合使核聚变更高效
日期：2009-11-09 来源：中国能源报 作者：中国能源报
关键词： 核聚变
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