据国外媒体报道,目前位于美国新墨西哥州桑迪亚国家实验室中的Z Machine是世界上最强大的辐射源之一。其利用强磁场,配合大电流,以产生高温、高压和强劲的X射线,用于高能量密度科学研究。 最新的研究表明,其通过新方法产生的能量将是现有最大能量的500倍。研究人员在Z Machine的燃料中引入放射性氚,其将氚和氘的混合物加注到设备的燃料之中,能够激发出更大的能量。
研究人员指出,当燃料与设备电磁场融合后,能够将中子的转化效率提高80多倍。
长期以来,Z Machine为实验室的计算机模拟提供关键信息,主要用于测试美国核储备情况。而天体物理学家也会使用Z Machine打造极端状态,模拟行星内核的极端环境。
当这种设备运行后,Z Machine的超强电磁场将会作用于预热后的燃料,触发聚变反应。
随着氚元素的加入,Z Machine有效提高了产生中子上限,释放的中子量能够达到原有的80多倍。此外,相对于仅仅采用氘或者其他辛烷值较低的燃料,氚元素的加入能够让Z Machine产生的能量达到现有的500多倍。
桑迪亚脉冲能量加速器科学与技术团队的高级经理迈克�库尼奥(Mike Cuneo)指出,“此前并没有能够创造出如此巨大能源的设备。换句话说,我们面前的不再是原始的篝火,而是先进的喷灯。 ”
目前研究人员关于在燃料中外加氚的实验依旧处于早期阶段,预计最早在三年后,该实验能够将燃料中氚和氘的混合比例提高到50:50。
今年7月份,研究人员进行了一次关于设备硬件以及仪器仪表的运行测试。三个星期之后,研究人员第一次在燃料中加入了氚进行实验,其仅仅占到燃料总量的百分之一。
目前在美国境内,仅仅有两家氚实验室,能源发生器支持使用氚做燃料,其中包括劳伦斯利弗莫尔国家实验室以及罗切斯特大学的激光能量实验室。
由于氚分子极小,其半衰期长达12年,对环境有着潜在的影响和危害。研究人员在实验中也采取了积极的预防措施,以确保这种放射性物质不会污染到Z Machine设备的冷却水。
库尼奥指出,“目前我们的实验还处于摸索阶段。今后我们将在实验燃料中逐步增加氚的比例。但是氚分子体积太小,就像海滩上的沙子,会渗透到设备的任何部位。因此,目前我们的实验还很谨慎。因为Z Machine还没有相应的存储设备。”