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激光核聚变激光核聚变，是利用超强激光束压缩燃料靶丸，使之达到“点火”条件从而引发的核聚变，是人类实现可控热核聚变的重要方式。
由于该核聚变过程需要1亿度以上的极高温和1千亿倍大气压的极高压条件才能触发，能否成功“点火”是关键和难点所在，科学家们至今尚未攻克。
目前的美国的国家点火装置NIF，尽管其在2014年初宣布实验中释放的能量首次超过燃料吸收能量，但“点火”仍未能实现。
中国的卓红斌团队提出了一种高能电子束定向准直理论，并构建了新物理方案，简单说分“两步走”，即先用单束长脉冲激光打到靶背面，在靶背面形成一个由等离子体构成的内嵌环形磁场；约0.4纳秒后，在靶正面辐照一束短脉冲激光，当由短脉冲激光产生的高能电子束向背面传输时，笼罩在外的环向磁场构成一具“透镜”，对电子束运动方向进行约束，使得发散角降低，从而实现发散电子束的有效聚焦。
惯性约束核聚变是一种产生核聚变能量的方法，其操作原理是利用高功率激光束辐照氘氚等热核燃料组成的微型靶丸，在极短时间里靶丸表面会发生电离和消融而形成包围靶芯的高温等离子体。
等离子体膨胀向外爆炸的反作用力会产生极大的向心聚爆压力，在压力的作用下，氘氚等离子体被压缩到极高的密度和温度，引起氘氚燃料的核聚变反应。
一直以来，人们希望能通过惯性约束核聚变产生既干净又经济的能量，但是技术限制等因素让相关工作面临许多困难。
其中，美国劳伦斯·利弗摩尔国家实验室教授Omar Hurricane及其科研团成功克服了障碍，实现了总增益超过初始功率的实验。
他们使用192支激光，替一颗燃料芯块进行加热和压缩至核聚变反应发生。
据悉，NIF可以把200万焦耳的紫外线能量，通过192条激光束聚焦到一个2毫米大的冷冻氢气球上，从而产生1亿摄氏度的高温和约为地球大气压1000亿倍的高压，类似恒星和巨大行星的内核以及核爆炸时产生的温度和压力。
在此基础上，科学家可进行此前在地球上无法进行的许多试验。
首先，研究人员沿反应室四周搅动熔铅，创造出中间有空隙的涡流；在空隙中，他们点燃聚变燃料“紧凑环形线圈”。
热核反应临界温度计算公式热核反应是一种在高温和高压条件下进行的核聚变反应，是太阳和恒星内部能量产生的主要机制。
在地球上，科学家们一直在努力寻找一种能够在可控条件下进行的热核反应，以解决能源危机和减少对化石燃料的依赖。
而要实现可控的热核反应，首先需要确定热核反应的临界温度。
热核反应的临界温度是指在这个温度下，核聚变反应可以自持续进行，而不需要外部能量的输入。
这个温度是非常高的，通常在数百万度以上。
确定热核反应的临界温度是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，包括等离子体的密度、温度和压力等。
下面我们将介绍一种常用的热核反应临界温度计算公式。
热核反应临界温度计算公式通常采用德特罗伊特公式（D-T公式），它是由德特罗伊特在20世纪50年代提出的，用于计算氘-氚核聚变反应的临界温度。
氘-氚核聚变反应是一种常见的热核反应，其反应方程式为：D + T -> He + n + 17.6 MeV。
其中，D代表氘，T代表氚，He代表氦，n代表中子，17.6 MeV代表释放的能量。
德特罗伊特公式的表达式如下：Tc = (1/4) (3/2 k n Te / σ)^2。
其中，Tc代表临界温度，k代表玻尔兹曼常数，n代表等离子体的密度，Te代表等离子体的电子温度，σ代表氘-氚核聚变反应的截面积。
在这个公式中，等离子体的密度和电子温度是两个非常重要的参数。
等离子体的密度决定了核聚变反应发生的频率，密度越大，反应的频率越高。
而电子温度则决定了等离子体的能量分布，温度越高，等离子体的能量越大，从而促进了核聚变反应的发生。
除了德特罗伊特公式，还有其他一些用于计算热核反应临界温度的公式，比如劳伦茨公式、罗森布拉斯公式等。
这些公式都是根据等离子体的性质和核聚变反应的特点推导出来的，它们在不同的条件下都有着一定的适用范围。
确定热核反应的临界温度是热核能源研究的关键问题之一。
一旦确定了临界温度，就可以进一步研究如何在地球上实现可控的热核反应。
等离子体对激光的吸收机制：超强激光在等离子体中传播时，在临界密度以下区域，激光能够直接进入，在临界密度附近，激光被等离子体反射。
激光在和等离子体的作用过程中，一部分电子被加速而引起电荷分离并产生静电场形成静电势阱，高速电子可以逃逸出此势阱进而增强电荷分离，电子可在此静电势阱中振荡并被加速，最后静电势阱被破坏把能量交给等离子体。
正常吸收：逆韧致吸收：等离子体中的电子受激光场加速时，在等离子体的离子库仑场附近散射引起的经典吸收过程。
它对电子密度很敏感，它是短波长激光的主要吸收机制，而且主要发生在临界面附近的地方。
非线性逆韧致吸收：当激光足够强时，电子的振荡速度会超过电子热速度，此时电子速度分布就会和电场有关，变成非线性逆韧致吸收。
此时，激光电场可以和原子核的电场相比，还会发生多光子过程。
非线性吸收系数大大偏离线性吸收系数。
但在激光核聚变的范围内不会有重要偏离。
该系数与53E 有关。
反常吸收：通过波-波相互作用和波-粒子相互作用使电子获得能量的过程通过静电波加速和加热电子 通过朗道阻尼和波的破裂把波的能量交给电子 这主要发生在小于和等于临界密度区-----晕区物理 共振吸收；受激散射；成丝现象；参量不稳定性吸收共振吸收(RA)：随着激光强度的增加，共振吸收变得重要。
当平面极化激光斜入射时发生共振吸收，由于在临界面处共振激发电子等离子体振荡，故称共振吸收。
斜入射的P 极化（电场平行于入射面）激光束激发等离子体波，在临界面附近可以发生共振吸收。
沿着电子密度梯度方向的激光电场将导致等离子体电荷分离，引起等离子体振荡。
在临界点处的等离子体频率等于激光频率，因而发生共振，使电场强度（这应该是等离子体中的电场强度）的振幅变得很大，导致激光共振吸收。
它是波的模式的一种转换，横向的电磁波变成了纵向的静电波。
此静电波沿电子密度梯度方向向低密度等离子体中传播（共振处的电场强度最大，逆着激光传播方向，电场强度依次降低，使得静电波逆着激光传播方向进行传播），群速度逐渐增加，电场强度的振幅逐渐减少。
核聚变点火的三个条件
“聚变点火（Fusion Ignition）”，是实现可控核聚变的关键步骤。
三个条件如下：
一是极高的温度，以使氘氚燃料成为超过1亿摄氏度的热等离子体。
二是极高的密度，以使氘氚原子核发生量子隧穿的概率变大，而且便于将聚变产生的阿尔法粒子能量留下来继续参与核聚变反应。
三是等离子体在有限的空间里被约束足够长时间。
到目前为止，人类对受控核聚变的研究主要分为两类。
一是磁约束核聚变，也就是用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出能量，典型的实验装置如中科院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）。
二是激光核聚变，这是以高功率激光作为驱动器的惯性约束核聚变，典型实验装置如我国的神光激光装置和美国的国家点火装置（NIF）。
激光使核聚变激光核聚变即将实现，人类宇航器可飞得更久更远2017-12-21 09:56搜狐>科技>正文以前的核聚变反应需要将燃料加热到太阳一般的温度，并通过巨型、高强度磁体来控制环形室内的超热等离子体。
，科学家使用两个高功率激光器进行快速突发，进而实现了氢-硼核聚变。
激光技术在核聚变能量方面应用更进一步，新南威尔士大学一个由11名科学家组成的国际小组研究发现，氢-硼反应能够在激光的驱动下实现核聚变，研究人员将这一成果称为：理想清洁核聚变过程。
为什么说是理想的、而且还是清洁的呢？因为，该反应技术并不需要放射性燃料元素、也不会产生有毒的放射性废弃物。
氢-硼反应能够在激光的驱动下实现核聚变：几十年以来，人类一直在追寻着通过氢的两种较重同位素——氘和氚，来实现核聚变，氘和氚核聚变产生的中子会形成放射性废弃物。
研究人员提出了一个替代性方案：通过氢、硼同位素11实现核聚变。
氢-硼反应在激光的帮助下能够实现核聚变。
核聚变，核是指由质量小的原子，主要是指氘，在极高的温度和压力下能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，中子不带电，在碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放就是巨大的能量释放。
氢弹是核武器的一种，利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘、氚等质量较轻原子的原子核发生核聚变反应（热核反应），瞬时释放出巨大能量的核武器。
原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）伴随着能量的释放。
该反应过程需要达到的温度及密度要比太阳核心还要高200倍，但激光技术已经取得了巨大进步，使用两个激光器就实现了200倍的高温及高密度。
新南威尔士大学科学家海因里希·霍拉就曾经预测过，无需热平衡也有可能实现氢-硼核聚变，霍拉在一份声明中说：“本次研究发现领先于其他所有的核聚变能量技术。
激光核聚变激光核聚变（laser nuclear fusion）是以高功率激光作为驱动器的惯性约束核聚变。
在探索实现受控热核聚变反应过程中，随着激光技术的发展，1963年苏联科学家N.巴索夫和1964年中国科学家王淦昌分别独立提出了用激光照射在聚变燃料靶上实现受控热核聚变反应的构想，开辟了实现受控热核聚变反应的新途径激光核聚变。
激光核聚变要把直径为1毫米的聚变燃料小球均匀加热到1亿度，激光器的能量就必须大于1亿焦，这在技术上是很难做到的。
直到1972年美国科学家J.纳科尔斯等人提出了向心爆聚原理以后，激光核聚变才成为受控热核聚变研究中与磁约束聚变平行发展的研究途径。
1、基本原理激光核聚变中的靶丸是球对称的。
球的中心区域（半径约为3毫米）充有低密度（≤1克/厘米3）的氘、氚气体。
球壳由烧蚀层和燃料层组成：烧蚀层的厚度为200—300微米，材料是二氧化硅等低Z（原子序数）材料；燃料层的厚度约300微米，材料是液态氘、氚，其质量约5毫克。
有的靶丸的中心区域是真空，球壳由含有氘、氚元素的塑料组成。
有的靶丸则用固体氘、氚燃料，球壳由玻璃组成。
当激光对称照射在靶丸表面上时，烧蚀层表面材料便蒸发和电离，在靶丸周围形成等离子体。
激光束的部分能量在临界密度层处（该处的等离子体频率与入射的激光频率相等）被反射掉，另一部分能量则被等离子体吸收并加热等离子体。
等离子体的热量通过热传导穿过临界密度层向烧蚀层内传递，烧蚀层材料蒸发并向四周飞散产生反作用力（类似火箭推进原理），将靶丸球壳向靶心压缩（爆聚）产生传播的球形激波，使靶丸内氘、氚燃料的密度和温度增加，这种效应称为向心爆聚。
如果激光脉冲的波形选得合适，则向心传播的球形激波可会聚到靶丸球心区域，使球心区域一部分氘、氚燃料优先加热，形成热斑。
当热斑中的温度高到足以产生聚变反应时，则释放出的聚变能量就可驱动通过靶丸径向向外传播的超声热核爆炸波，并在靶丸物质移动之前就能将燃料层的聚变燃料加热并产生聚变反应，最后将烧蚀层毁掉。
激光聚变试验点燃人类能源希望标签：能源激光聚变实验中192路高能激光束聚焦在微小的靶丸上最新研究结果表明，影响利用激光产生聚变能源的主要障碍已经扫除原子的受控聚变——能产生类似太阳上的（高温高压）条件——长期被标榜为一种可能的革命性能源。
但是，对用于产生聚变能源的高功率激光器的使用却一直是质疑不断，因为激光作用过程中产生的等离子体会中断聚变过程。
SCIENCE上发表的一篇文章表明，等离子体的问题远没有相像得那么严重。
这个结论是研究人员在拥有192激光束的美国国家点火装置（NIF）进行初步实验后得出的。
在实验中，单一激光器的最高能量记录提高了20倍。
超常功率1997年，国家点火装置在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室开工建设，2008年5月正式建成。
顾名思义，国家点火装置的目标是借助世界上迄今为止最大的激光器进行“点火”——有效且可控的热核爆炸。
它与现有的核电站有明显的不同，后者通过分裂原子（裂变）产生能量，而不是靠挤压原子产生聚变。
基于实验室的聚变反应会释放出多于开启反应所需要的能量，也就是超过临界点，证明这一点将预示着一个大规模产生能量的新时代的到来。
在NIF采用的惯性约束聚变方法中，靶是一个厘米尺度的金制圆柱体，也叫做黑体辐射腔。
其中放置了一个更微小的氘（氢的一种同位素）燃料丸。
1)192束激光聚焦后通过黑体辐射腔上的小孔；2)腔内的微小靶丸是一个温度极低的由氢同位素组成的固态混合物；3)黑腔受激光辐照后辐射出X射线；4)X射线烧去外层靶丸，把它加热到几百万度；5)如果燃料受到的挤压足够强和均匀，核聚变就会发生。
在关于激光聚变30年的争论中，一个重要的潜在障碍就是激光在靶腔内产生的等离子体。
他们担心的是等离子体（带电离子团）会阻碍靶腔吸收激光能量，均匀地传输给燃料，压缩燃料并最终点火。
NIF等离子体科学家Siegfried Glenzer领导一个小组对该理论进行验证，并打破记录。
他对BBC新闻说，“实验中聚焦到靶上的能量有669 kJ，这超过任何以往激光器的20倍。
激光核聚变技术的突破与应用前景引言激光核聚变技术是目前世界上最具前景和潜力的能源技术之一。
通过将高能激光束聚焦到小型聚变燃料靶上，可以达到极高的温度和密度，从而实现核聚变反应。
本文将对激光核聚变技术的突破和应用前景进行探讨。
1. 激光核聚变技术的原理激光核聚变技术利用强激光将聚变燃料靶表面的物质加热至高温高密度条件下，使原子核发生碰撞和融合，从而释放出大量的能量。
其原理主要包括：激光装置的生成和放大、激光束的聚焦和靶的制备等。
2. 激光核聚变技术的突破激光核聚变技术在过去几十年中取得了许多重要的突破，主要包括以下几个方面：2.1 激光技术的进步随着激光技术的不断发展，激光束的功率和聚焦度有了显著提高。
高功率激光装置的出现为激光核聚变技术的实现提供了关键条件。
2.2 靶材料的研究激光核聚变技术需要在靶表面进行能量聚焦，因此靶材料的选择非常重要。
研究人员通过改进材料结构和性能，提高了靶材料的能量吸收和传导性能，从而实现更高效的能量转化。
2.3 控制和稳定性的提高激光核聚变技术中的能量聚焦和反应过程对控制和稳定性要求非常高。
通过优化激光束的聚焦系统和反应环境的控制方法，研究人员成功实现了激光核聚变反应的长时间持续性。
3. 激光核聚变技术的应用前景激光核聚变技术的应用前景广阔，主要包括以下几个方面：3.1 清洁能源激光核聚变技术可以实现高效的能量释放，而且核聚变反应所产生的废物非常少，不会对环境造成污染。
因此，它被认为是未来最具潜力的清洁能源之一。
3.2 应用于航天领域由于其高能量密度和高温高密度条件下产生的超高速等特点，激光核聚变技术被广泛应用于航天领域。
它可以为推进系统提供大量的能量，并缩小飞行器的体积和重量。
3.3 医疗领域的应用激光核聚变技术还可以应用于医疗领域，例如用于癌症治疗。
通过调节激光的能量和聚焦方式，可以精确破坏肿瘤细胞，减少对正常细胞的损伤。
结论激光核聚变技术是一项具有巨大潜力的能源技术，具有清洁、高效和多领域应用的优势。
核聚变点火所需的温度核聚变是一种高能源、低污染的能源形式，一直是人类追求的梦想。
然而，要实现核聚变，首先需要突破的是核聚变点火所需的极高温度。
一、什么是核聚变点火温度？核聚变点火温度是指在能够维持核聚变反应持续进行的条件下，质子或重离子之间的碰撞能够产生足够的热量，使得反应可以自持续进行。
这个温度被称为“点火温度”，通常用几千万摄氏度来表示。
二、为什么核聚变点火温度如此之高？核聚变是通过将轻元素核融合产生更重的元素核，释放出巨大能量的过程。
由于核力的特性，只有当两个带有正电荷的原子核足够靠近时，才能克服核之间的排斥力，实现核融合。
而带有正电荷的核之间的排斥力非常强大，必须通过高温来克服这个排斥。
三、核聚变点火温度的计算核聚变反应的点火温度需要克服核之间的排斥力。
根据能量守恒定律和玻尔兹曼方程，可以得到物质的热动能与温度之间的关系。
热能公式：E = 3/2*k*T ，其中E为热动能，k为玻尔兹曼常数，T为温度。
以氢同位素的核聚变反应为例，它们的核之间的排斥力非常大，必须克服它们的静电力才能实现核融合。
根据核融合公式，可以推导出点火温度的计算公式 T = Z^2 * e^2 / (a * k * R) ，其中T为点火温度，Z为带电离子的电荷数，e为元电荷，a为离子间的距离，k为玻尔兹曼常数，R为瑞利常数。
四、核聚变点火温度的实验验证科学家们通过实验来验证核聚变点火温度的准确性。
在实验室中，利用强大的磁场约束等离子体，使离子保持高温状态，并进行核聚变反应。
经过许多次实验和测量，得到的结果与计算公式相符合，表明核聚变点火温度的计算是准确可行的。
五、核聚变点火温度的挑战与应对要实现核聚变点火温度非常高的挑战。
由于温度过高，容器壁面无法承受，导致物质损失和容器磨损。
因此，科学家们正在研究开发新材料，并尝试使用强大的磁场来约束等离子体。
此外，利用先进的技术手段来控制、维持离子的高温状态也是解决这一问题的关键。
核聚变要求的温度一、引言核聚变是一种将轻元素（如氢）融合成更重的元素的过程，是太阳和其他恒星能量来源的基础。
在地球上，人类试图模拟这个过程以产生清洁、可持续的能源。
然而，要实现核聚变需要满足一定的条件，其中最重要的条件之一就是高温。
二、什么是核聚变核聚变是指两个或多个原子核结合成一个更大的原子核。
这个过程会释放出大量能量，并且会产生新元素。
在太阳和其他恒星中，氢原子核相互融合形成氦原子核，并释放出能量。
这个过程被称为太阳能。
三、为什么需要高温在地球上实现核聚变需要满足一定条件，其中最重要的条件之一就是高温。
在高温下，氢原子核可以克服它们之间相互排斥的力，进入到足够接近的距离以克服库仑势垒并相互融合形成氦原子核。
然而，在常温下，这种反应几乎不可能发生。
四、理论上需要多高的温度根据理论计算，在地球上实现核聚变需要达到非常高的温度，即至少需要将氢原子核加热到100,000,000度以上。
这个温度被称为“等离子体温度”，因为在这种温度下，氢原子核会被剥离出电子，形成一个等离子体。
在这个等离子体中，氢原子核可以相互融合形成氦原子核。
五、如何实现高温要实现高温，可以采用多种方法。
其中一种方法是使用激光或粒子束来加热氢原子核。
另一种方法是使用磁约束聚变装置（tokamak）来加热和压缩氢等离子体。
在tokamak中，氢等离子体被包含在一个环形的磁场中，并且通过外部加热和压缩来维持高温状态。
六、目前的进展目前，世界各地的科学家正在进行大量的实验和研究，以探索如何实现可控的、可持续的核聚变反应。
最近，在法国南部建造了一个名为ITER的国际性tokamak装置，旨在证明可行性并为未来商业化应用做准备。
七、结论实现核聚变需要满足多种条件，其中最重要的条件之一就是高温。
在高温下，氢原子核可以相互融合形成氦原子核，并释放出大量能量。
理论上，要实现核聚变需要将氢原子核加热到100,000,000度以上。
目前，世界各地的科学家正在进行大量的实验和研究，以探索如何实现可控的、可持续的核聚变反应。
激光原理及应用---激光核聚变激光核聚变激光核聚变（laser nuclear fusion）是以高功率激光作为驱动器的惯性约束核聚变。
在探索实现受控热核聚变反应过程中，随着激光技术的发展，1963年苏联科学家N.巴索夫和1964年中国科学家王淦昌分别独立提出了用激光照射在聚变燃料靶上实现受控热核聚变反应的构想，开辟了实现受控热核聚变反应的新途径激光核聚变。
激光核聚变要把直径为1毫米的聚变燃料小球均匀加热到1亿度，激光器的能量就必须大于1亿焦，这在技术上是很难做到的。
直到1972年美国科学家J.纳科尔斯等人提出了向心爆聚原理以后，激光核聚变才成为受控热核聚变研究中与磁约束聚变平行发展的研究途径。
1、基本原理激光核聚变中的靶丸是球对称的。
球的中心区域（半径约为3毫米）充有低密度（≤1克/厘米3）的氘、氚气体。
球壳由烧蚀层和燃料层组成：烧蚀层的厚度为200—300微米，材料是二氧化硅等低Z（原子序数）材料；燃料层的厚度约300微米，材料是液态氘、氚，其质量约5毫克。
有的靶丸的中心区域是真空，球壳由含有氘、氚元素的塑料组成。
有的靶丸则用固体氘、氚燃料，球壳由玻璃组成。
当激光对称照射在靶丸表面上时，烧蚀层表面材料便蒸发和电离，在靶丸周围形成等离子体。
激光束的部分能量在临界密度层处（该处的等离子体频率与入射的激光频率相等）被反射掉，另一部分能量则被等离子体吸收并加热等离子体。
等离子体的热量通过热传导穿过临界密度层向烧蚀层内传递，烧蚀层材料蒸发并向四周飞散产生反作用力（类似火箭推进原理），将靶丸球壳向靶心压缩（爆聚）产生传播的球形激波，使靶丸内氘、氚燃料的密度和温度增加，这种效应称为向心爆聚。
如果激光脉冲的波形选得合适，则向心传播的球形激波可会聚到靶丸球心区域，使球心区域一部分氘、氚燃料优先加热，形成热斑。
当热斑中的温度高到足以产生聚变反应时，则释放出的聚变能量就可驱动通过靶丸径向向外传播的超声热核爆炸波，并在靶丸物质移动之前就能将燃料层的聚变燃料加热并产生聚变反应，最后将烧蚀层毁掉。
核聚变超导材料核聚变是一种拥有巨大能量潜力的能源形式，它能够实现不断的能源供给，不产生二氧化碳等的污染物，并可以有效地解决人类未来的能源危机问题。
核聚变过程涉及到等离子体的高温和高密度等极端条件，这也意味着需要使用高性能的超导材料来构建核聚变设施。
目前主要采用的超导材料是铜氧化物超导体和铌钛超导体，但由于其存在低临界温度和超导性能损耗等限制，从而需要寻找更为优良的超导材料。
核聚变超导材料需要同时满足以下几个条件：1. 高临界温度：核聚变设施中需要大量的电流通过导体，为了减少能量损耗，超导体必须要有高的临界温度。
2. 高Jc值：Jc值表示超导材料获得最大电流密度的能力，因此较高的Jc值对于核聚变能源交换过程中的电流运输至关重要。
3. 高耐磁场：为了长期和稳定运行，超导磁体的耐磁场强度也应尽可能高。
4. 高强度：由于高温等极端条件的存在，超导材料应具有足够的强度和耐久性，以确保其持续稳定运行。
磁体是构建核聚变堆的基本组件，而超导磁体则是磁体中的核心部分。
超导磁体中常常使用的是铜氧化物超导体，因为它具有较高的Jc值和临界温度（约77K），并且具有较好的机械性能。
然而，在高温和高磁场环境下，其Jc值可能会有所下降，从而影响设备性能。
因此，需要寻找合适提高Jc值和耐磁场的超导材料。
在这方面，镁二硼超导体一直备受关注。
镁二硼超导体具有高达39K的临界温度和较高的Jc值，而且具有优良的耐磁性能。
镁二硼超导体的超导机制与铜氧化物超导体有很大的不同，其超导电流是通过电子和空穴之间的阻碍效应来实现的。
此外，镁二硼超导体的制备成本也相对较低，容易实现工业化生产。
事实上，目前在磁聚变设备中采用镁二硼超导体的磁体已经开始进入实验室实装阶段，例如ITER磁聚变设备的Toroidal Field Coil中的超导体就采用了镁二硼超导体，这标志着这一材料在超导磁体中的应用已经迈出了重要一步。
激光核聚变接近临界点世界能源结构将改写
美国国家点火装置的工程师正在检查核聚变反应炉。
国家点火装置(NIF)接近能量临界点，一旦成功，世界能源结构将被改写。
但目前，NIF仍然面临一系列不确定性。
撰文埃里克•汉德(Eric Hand) 翻译刘荣或许在今年，美国国家点火装置(National Ignition Facility，NIF)将变得名副其实。
这个耗资35亿美元的装置坐落在美国加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室内，能产生世界上最大的激光束，用来爆聚(implode，从内部引爆)一个氢同位素标靶，触发核聚变，产生的能量将比输入的多得多。
NIF的管理人员认为，为了达至临界点或者说“点燃反应堆”，他们进行了两年的工作，现在可以说是胜利在望。
项目主管艾德•摩西(Ed Moses)表示：“我们完全有能力在2012财政年度内取得成功。
” 然而，这种方式仍然属于惯性约束核聚变(inertial confinement fusion)，就算整个项目取得成功，也面临着不确定的未来。
实验成功是否就意味着，美国能源部会把它开发成一种经济可行的能源呢？如果是的话，那么NIF激光触发核聚变的方法是否是最佳方案呢？3月7日，美国国家科学院专家小组提交的一份中期报告总结道，现在下结论还言之过早。
报告还建议核聚变科学家继续寻找引燃核燃料的替代性技术。
美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的等离子物理学家格伦•乌尔登(Glen Wurden)同意报告的观点，并认为研究惯性约束核聚变的科学家不应该把宝全压在激光触发法上。
他认为：“可控核聚变技术完全不成熟。
”他指出，另一种核聚变方式——磁约束核聚变(magnetic confinement fusion)以及这种方式的标志性项目、耗资210亿美元的国际热核聚变实验堆(ITER)也遇到了很多困难，以至于研究停滞不前。
ITER进展迟缓，研究费用不断膨胀，都归咎于一项不成熟的技术，即托卡马克装置(tokamak，受控热核反应装置)，这是一个面包圈状的笼子，里面的强力电磁铁禁闭着一个核聚变等离子体。
尽管科学家最初信心百倍，计算机模型
模拟也非常有利，NIF项目同样没能按预期进度前行。
乌尔登表示：“科学家以为‘点燃’反应堆犹如探囊取物。
”然而，NIF对氢同位素进行加温加压的过程麻烦不断。
在一个叫做间接传动(indirect drive)的过程中，多束激光束会从橡皮擦大小的“辐射空腔”(hohlra um，一个金质圆筒)的两个开**入，使其内部产生X射线。
之后，由X射线来加热并挤压辐射空腔内的核燃料(氢同位素标靶)，触发核聚变。
然而，在辐射空腔内部，激光与等离子体之间发生了意料之外的涡流交互作用，吸收了来自激光束的能量。
这会抵消很多能量，使N IF的激光能量输出达不到点燃反应堆所必须的极限阈值。
不管怎样，NIF的研究团队已经进入了稳定的实验阶段。
18个月前，当科学家开始向点火目标推进时，该设施仅完成了预想中点火必要条件的1%。
现在，完成度已经到达10%，而且进程正在加快：仅今年1月就有创纪录的57次轰击。
研究团队同时也在探索一系列调整方案，包括用铍或金刚石替代塑料来包裹核燃料，以及改变辐射空腔的材质或形状。
摩西表示，他们还可能把NIF的极限能量从1.8兆焦(只有达到这个能量级别，才能做到“收支平衡”)提升到2.2兆焦。
但如同美国国家科学院的报告所指出的，其他方法可能会提供一个更简单的途径来点燃反应堆，最终成为一个有实用价值的电厂。
那么谁在为这些研发付钱呢？美国及世界范围内大多数惯性约束反应堆的研究，都是由涉及国家安全和武器研发的联合企业所资助的，它们研究核聚变是为了武器开发，而不是用于民用电厂。
现在，激光惯性约束核聚变研究受美国能源部下属的国家核***(NNSA)监管，NNSA的主要职责是负责管理核储备。
而在能源部的科学办公室，几乎没有资金划拨给惯性约束核聚变的研究。
大多数资金都用在支持磁约束核聚变上，而且越来越多的资金给了ITER项目。
马里兰州盖瑟斯堡的美国聚变能协会(Fusion Power Associates)是一个核能倡导团体，负责人斯蒂芬•迪恩(Stephen Dean)认为，就算专家小组的最终报告认为，惯性约束核聚变能源项目可行，这项研究还是很难在科学办公室找到一席之地。
迪恩表示：“我想，能源部会直接无视它，明显他们只对ITER情有独钟，而且正疯狂地想要拯救这个项目。
”如果NIF的科学家能在2013拿到他们所需的4.6亿美元经费，他们就能探索其他方案。
比如，美国罗切斯特大学的等离子物理学家团队打算调整NIF 的激光，这样他们就能不使用辐射空腔，而直接爆聚一个氢同位素标靶。
但NIF的科学家并没有坐等替代方法的出现。
早在点火装置之前，他们就积极准备着下一个项目，一个叫做激光惯性聚变能(Laser Inertial Fusion Energy，LIFE)的示范电站。
民用电厂要经济实用，生产的能量必须比每次轰击标靶所输入的能量多50倍以上，而且必须提高重复使用效率，从一天数次轰击变为每秒15次，但这绝非易事。
事实上，这个多孔状的NIF设施就是LIFE的反应室的放大模型，而LIFE的反应室是模块化的，这种模块小到足以装进卡车。
NIF的设计使用的是上千只巨大的频闪灯管来为玻璃激光器充能，LIFE则将使用小巧的、晶体管充能发光体。
摩西反驳了激光作为未来的核聚变电厂的驱动力还言之尚早的说法。
他认为，通过对用于民用电子产品上的激光和晶体管的投资，市场和公众已经做出了选择。
如果回顾一下过去，那么“人们会发现，晶体管和激光是具有划时代意义的发明”。
LIFE 的项目主管麦克•杜恩(Mike Dunne)认为，他们的电厂单个造价大概40亿美元，可在本世纪20年代初为电网提供数亿瓦特的电能，要比科学家预计的、第一座磁约束核聚变电厂的出现时间至少早10年。
回忆起几年前在一个学术会议上，向磁约束核聚变的研究者介绍LIFE 项目的理念时，摩斯说道：“他们反应相当激烈地说，‘这不可能’。
他们当时就被这个项
目的雄心壮志所震撼，如今他们仍会感到震撼。
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