激光诱发核聚变

1942年12月12日，人类科学史上第一个自持链式反应试验成功，从而庄严宣告，人类已步入了神奇的原子世纪。为原子弹、氢弹的爆炸成功奠定了基础。一个原子核，如铀或钚，受到中子轰击后，会发生裂变反应，即由一个重核分裂成两个或两个以上的中等质量的原子核，并同时释放出大量的能量，这就是原子弹或原子核反应堆的工作原理。相反的过程是，两个或两个以上质量很小的原子核，如氢核、氘核、氘核，锂核等，聚合成另一个或几个原子核，如氦等，这时伴随反应可能会产生比核裂变更大的能量。但是，原子核要发生聚变反应，必须克服核子间巨大的库仑作用力，因此这种反应需要极高温度，因此也称为热核反应，如氢弹就是热核反应发生的一个实例。
     氢弹是由原子弹来引爆的，原子弹爆炸时会产生上亿度的高温，从而点燃氢弹，使其发生热核反应。原子弹引爆氢弹，不仅设计困难，更为主要的是要消耗很多自然界本就不很丰富的裂变材料铀与钚等。为了克服困难，人们想到利用激光来诱发热核聚变的发生，目前在实验室中用激光引发核反应共有以下两种方案：一种是模拟氢弹的构造，做成一颗微型氢弹，将发生热聚变的材料氘（D）和氚（T）等做成一个个空心小球，小球直径d<1毫米，小球里面放进裂变材料铀，经激光照射后，这些材料被高度压缩发生连锁反应，由裂变产生高温，再由高温引起热核反应，最后这些微型氢弹就会发生核爆炸。
     另一种爆炸装置是用单纯的聚变材料做成小丸，用几千到几万瓦的大功率激光器从四面八方对准小丸中心发射激光，在毫微秒的短时间内，由于光压（相当于几十万至千万个大气压）作用，使小丸直径压缩达20多倍，其密度大于 10000 克/厘米³。小丸被强激光照射后，表面材料迅速汽化，汽化材料以每秒几公里的速度向四面八方飞射出去，它们的反作用就诱使小丸发生自心爆炸，结果使小丸心受到10亿至1000亿个大气压，从而把小丸引爆。目前激光诱发核聚变还停留在实验室阶段，相信不久的将来就会为人类带来福音，成为地球表面上的“人造小太阳”。