在SandiaLabs的Z机融合实验中记录中子数

在桑迪亚国家实验室的Z脉冲中，一种相对较新的控制核聚变的方法，将巨大的电震荡与强磁场和强大的激光束相结合，实现了自己创纪录的中子输出，这是判断聚变工作的关键标准。电力设施，是地球上最强大的X射线生产商。

10月9日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一篇论文中报道了一项来自名为MagLIF的项目的成就，该项目用于磁化衬里惯性融合。

桑迪亚物理学家兼首席研究员马特·戈麦斯(Matt Gomez)说：“过去两年中，中子的输出增加了一个数量级。” “我们不仅感到高兴的是，我们实施的改进导致产量增加，而且理论上准确地预测了这一增加。”

使用氘燃料将MagLIF中子产量增加到第13位(第10位到第15位，代表科学家普遍接受的百倍产量增加，如果使用了氘和tri的均等混合物DT)和平均离子温度加倍。Gomez说，这是通过同时施加的磁场增加50%，激光能量增加三倍以及Z的功率输入从16兆安培增加到20兆安培来实现的。

他说：“输出量仅为2千焦耳DT，相对较少的能量。” 千焦耳的定义是通过1000安培的电流通过1欧姆电阻器1秒钟所散发的热能。“但是，根据我们到目前为止所做的实验，该实验显示五年内改善了30倍，并且模拟结果与这些实验相符，我们认为可以产生30至50千焦耳的产量，使我们接近被称为科学的状态收支平衡。”

戈麦斯说，根据投入的变化预测，产量的增加表明，提议建造一台甚至比Z大，并且装备得更好的机器以超过收支平衡的机器，现在有一个更强的基础提出这一要求。

“ MagLIF的结果引起了人们对融合研究的极大兴趣，融合磁性，激光和电能使等离子体状态介于传统惯性约束聚变之间，例如劳伦斯·利弗莫尔国家实验室国家点火设施的激光器和传统磁约束聚变之间。就像法国南部的国际ITER项目一样。”桑迪亚脉冲电力科学中心主任丹·西纳斯(Dan Sinars)说。“ MagLIF的成功带来了新的计划和一些融合初创公司，并帮助建立了对这种更广泛方法的兴趣。”

Sandia融合实验经理David Ampleford表示，由于性能和等离子体条件会随输入参数的变化而变化，因此，“我们有更大的信心，可以将MagLIF缩放到更高的电流。”

收支平衡是中间目标

当在燃料中投入的能量等于其排放的能量时，就会出现收支平衡，这是该领域的里程碑。当排放的能量超过维持实验所需的能量时(一种称为“高产”的条件)，世界上从地球上最易接近的材料-海水中获取清洁能源的梦想将向前迈出一大步。

海水中含有一种叫做氘的氢变体，氘含有一个额外的中子，而and具有两种变体。这些额外的中子是可熔的，这意味着它们可以结合时会释放聚变能。氘易于操作，是Z几乎所有融合实验中的当前选择材料，有时还会模拟tri的更高能量。

甚至在达到收支平衡之前，这项工作就非常有用：将越来越强大的聚变反应输入超级计算机的数据可以告知桑迪亚的库存管理工作，以确保该国的核武器安全，可靠和可靠。