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[科普中国]-Z脉冲功率设施

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Z脉冲功率设施(Z Pulsed Power Facility),非正式称为"Z机",是世界上最大的高频电磁波发生器,设计用于在极端温度和压力条件下测试材料。自1996年10月重新装修以来,它主要被用作惯性约束聚变(ICF)研究设施。 由桑迪亚国家实验室操作,它收集数据以帮助核武器和最终的核聚变脉冲发电厂(nuclear power)的计算机建模。 Z机位于新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚的主要场所。

简介Z脉冲功率设施(Z Pulsed Power Facility),非正式称为"Z机",是世界上最大的高频电磁波发生器,设计用于在极端温度和压力条件下测试材料。自1996年10月重新装修以来,它主要被用作惯性约束聚变(ICF)研究设施。 由桑迪亚国家实验室操作,它收集数据以帮助核武器和最终的核聚变脉冲发电厂(nuclear power)的计算机建模。 Z机位于新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚的主要场所。1

20亿开尔文在2006年初,Z机产生出具有超过20亿开尔文或36亿℉(20亿摄氏度)的温度的等离子体,甚至峰值达到3.7 GK或66亿华氏度(37亿摄氏度)。1

桑迪亚国家实验室桑迪亚国家实验室Sandia National LaboratoriesSNL),现由桑迪亚国家技术和工程解决方案(National Technology and Engineering Solutions of Sandia,霍尼韦尔所有的一个子公司)管理和运营,是美国国家核安全局(National Nuclear Security Administration)下属的三个研究发展实验室之一。

实验室的主要目标是核武器非核部分的发展测试。主实验室位于新墨西哥州的阿布奎基的科特兰空军基地,另一个位于加州的利佛摩,在劳伦斯利佛摩国家实验室的旁边。

桑迪亚国家实验室致力于维持核武系统的可靠性和准确性,在军备控制和防止核武器扩散方面,以及美国核武计划产生的有害废弃物的处理方式进行各项研究。实验室也对能源和环境领域,以及对国家关键基础设施的保障进行研究。桑迪亚国家实验室的研究涉及广泛;除了上述几项主要的研究之外,实验室还在计算生物学、数学、材料科学、替代能源、心理学、微机电系统和认知科学在内的各个学科有所涉足。桑迪亚国家实验室曾经拥有世界上运算速度最快的超级计算机——ASCI Red;世界上最大的X射线发生器——Z脉冲功率设施(Z机)也位于桑迪亚国家实验室。Z机被用于极端温度与压强之下的材料测试;收集的数据可用于辅助核武器研发的计算机模拟。1

惯性约束聚变惯性约束聚变(英语:Inertial confinement fusion,缩写为ICF),也译为局限惯性核聚变惯性约束核聚变惯性限制氢聚变惯性局限融合,是一种核聚变的技术。这项技术利用激光的冲击波使得通常包含氘和氚的燃料球达到极高的温度和压力,来引发核聚变反应。

惯性约束是实现可控核聚变的两大主流方案之一(另一个是磁约束)。美国的国家点火设施(NIF)是目前最大的惯性约束聚变装置,以环空器进行实作,于2013年成功一次核聚变反应实验,使燃料球放出比施加激光还大的能量。法国一个类似的大型设备百万焦耳激光(Laser Mégajoule,LMJ)也在进行相关研究。1

参阅桑迪亚国家实验室

磁化内衬惯性核聚变

惯性约束聚变(ICF)

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学