這位就是在自家地下室造出核聚變器的17歲美國少年泰格·奧爾森。
泰格·奧爾森造出的核聚變實驗裝置。
這不是發生在好萊塢科幻片中的故事。就在世界上七個國家簽署了一份正式協議,要建立一個數十億美元搭建起來的實驗性核聚變反應堆以釋放太陽般的能量時,據美國《底特律自由報》20日報道,美國密歇根州的一名17歲少年自己在家中的地下室造出了一台核聚變反應堆,其用的材料不過購自互聯網。
同學眼裡的“瘋狂科學家” 這名叫泰格·奧爾森(ThiagoOlson)的少年就讀於密歇根州的斯托尼高校,他長相清秀、講究干淨,學校裡的平均成績是3.75分,正准備申請大學學習。然而在他的朋友們看來,他卻是個“瘋狂科學家”。 在泰格父母家的地下室裡,泰格窮盡了其對物理的熱愛,花費了兩年,超過1000個小時的時間來研究一個大機器:巨大、復雜的核聚變器。他首先在九月份做成這個實驗,接著在其父母的車庫裡完善了這個機器。 泰格指著屋裡的大型鋼盒子介紹,這個儀器好像一個真空器一樣,空氣被吸進吸出,接著,他將氘氣,即氫氣中的一種氣體注射入這個儀器,從另一個老舊的X光設備傳來4萬伏特的電流,並施加在這個儀器中,讓其運轉,這樣,儀器中的原子就會被吸引到中心,接著產生核聚變。泰格表示,當這些發生時,會有小量能量產生。 核聚變器是利用原子分裂產生能量的東西,泰格把它形容為“物理的聖杯”。 加入核聚變制造者行列 而一家核聚變愛好者聚集的網站則把泰格列為了業余制造核聚變的原子愛好者的第18位。這個以fusor裝置為名的網站是為紀念發明人費羅·T·法恩斯沃斯博士所建,裡面的論壇因為各種核聚變愛好者而顯得十分熱鬧。 今年,泰格還是西門子基金會國家研究比賽的亞軍,他還想著參加底特律明年三月舉行的科學與機械博覽會,以此獲得資格參加明年五月在新墨西哥州舉行的英特爾國際科學與機械博覽會。 現在,在其地下室的小小房間裡,泰格建立起了一個科學實驗室,裡面的架子上擺滿了標有“氫氧化物”和“甲醇”的瓶子,另外還有一本破舊的名為“原子指紋:中子火化分析”的書。 在美國有著不少的核聚變愛好者,泰格很多想法也是從與他人在網上交流得來。 母親還以為兒子會做廚師 過高的電壓就有可能導致極其嚴重的后果,在泰格的真空器玻璃窗裡,裝著一台用於監視的攝像頭,如果X射線從這裡穿出去了,后果也極其嚴重。 不過,最先的時候,泰格的母親娜塔莎·奧爾森還是挺為這台機器高興的,不過她並沒有感到驚奇,因為她的兒子總是有各種各樣的怪主意出現。 “最先,他說他要造一個壓力氧氣籠。”她說,這個想法還遭到了她的反對,於是兒子就轉而問自己是否可以造一個核聚變器,這次娜塔莎默許了。 至今,泰格的父母還記得兒子是如何在5歲時就在努力地搞一些化學瓶瓶罐罐,以及如何在9歲時就自己更換了其哥哥車裡的電池。 泰格的父親馬克·奧爾森幫助兒子搭建了一些結構和電子裝置。為了得到必要的組件,泰格大量瀏覽了因特網,他從eBay上購買物品,還利用自己的年齡優勢說服店主給他打折。整個制造的過程都來自他自己的想法以及和一些科學愛好者在網上交流時得到的建議。 泰格的祖父克萊瑞斯是聯邦政府的職員,在二戰期間為國防部制造坦克,泰格曾表示希望自己也能像祖父一樣工作。“我從小就知道自己將來要做什麼。”他說。 “我總是對科學有興趣,這是我在學校裡最喜歡的科目。”不過他的媽媽卻是這麼評價他的愛好的,“我還以為他會成為一名廚師,因為他那麼喜歡把東西都混在一塊兒。” -專家評估 我不信小孩能搞出核聚變器——中國工程院院士、核武器工程專家胡思得 新京報:美國少年在地下室造出了核聚變器,你相信嗎? 胡思得:不可能。核聚變怎麼會這麼容易造出來? 核聚變需要一定的能量,很高的溫度,現在實驗室裡都是在非常大的規模下才能生產出一點點東西。因為提供的能量太高了,目前的實驗室都提供不了,因此隻能用激光的辦法加熱,但需要非常大非常大的設備,不可能在這麼小的房間裡生產出來。 新京報:少年用了4萬伏的電壓擊向真空容器中的原子也不夠嗎? 胡思得:完全不夠。 新京報:這麼說個人是造不出核聚變器的? 胡思得:不可能。即使國家也需要相當大的設備才有可能。 新京報:這也是為什麼恐怖分子是造不出核武器的原因嗎? 胡思得:核武器是另外一回事。核武器可能由核裂變產生,這點相對容易一點。 而核聚變則不可能變成核武器。核聚變要求相當高的溫度,才能讓混合氣體中的氘和氚正電子之間產生斥力,這種斥力非常地厲害,達到這種力量的溫度可能要達到幾千萬攝氏度。所謂核聚變又叫熱核聚變,是因為他的溫度很高,這個熱不是一般的幾百攝氏度熱,而是上千萬攝氏度的熱,新京報:核聚變隻有這種辦法嗎? 胡思得:我所知道的隻有這種辦法。主要一點是,核聚變必須用非常大的設備,這樣才能把能量灌輸進去。 新京報:目前世界上的核聚變現實怎樣? 胡思得:現在在實驗室規模裡面,非常大的設備也隻能生產出一點點東西,才能發生聚變反應。這點所有國家都一樣的,是物理原理決定的,不是一個小孩在后院就能自己搞出來的。 成功的可能性幾乎為零——北師大物理系教授劉遼 我對這個消息的真實性表示懷疑,青少年自己造出核聚變器的可能性幾乎為零。核聚變是很難的,全世界目前為止隻有前蘇聯、美國、法國、英國這幾個國家有此技術,現在還准備在法國的地方,大家合起來出錢搞。 一般的核聚變都是很復雜的裝置。熱核武器就是通過核聚變產生的,現在也沒有一個國家能生產出熱核武器。 ●裝置介紹 泰格·奧爾森所組裝的Fusor裝置主要來自一台老舊的治療乳腺癌的儀器,他往裡面注射了足夠的氘,這是一種氫氣的同位素氣體,隻不過自己另外有個中子。 儀器內部是真空的,設計者用4萬伏的電壓進行電擊,奧爾森表示就這點就足夠讓原來緊密結合的原子聚變成氦氣,這個過程類似於太陽的聚變。 ●實驗過程 1、奧爾森的核聚變機器是一個鋼制的容器,它裡面的空氣可以被抽出來,形成真空狀態。 2、容器內形成真空后,奧爾森將氘氣注入容器內。 3、然后,一個用廢舊X光機零件改裝的設備會向容器中發出4萬伏的高壓電流,容器內的原子會迅速被吸引到中心,制造出“核聚變”反應,在容器中心產生一個明亮的小型能量球。 -關鍵詞 核聚變 核聚變就是較輕的原子核聚合成較重的原子核,釋放巨大能量的核能反應的過程。 在1939年,漢斯貝思發現,太陽和其他星體能量的輸出是氫核子發生反應的結果。到了50年代,美國科學家制造出了氫彈,其原理就是讓氫的同位素氘和氚的混合物發生核聚變反應,氫彈產生了大量的氦核子。 盡管核聚變在太陽和其他星體中常見,要自己生產還是一件非常困難的事。 一般而言,有兩種原理能夠實現核聚變:激光聚變和磁聚變,依此原理,目前要實現核聚變已有不少方法。最早的方法是名叫“托卡馬克”型磁場約束法。 它利用強大電流所產生的強大磁場,把等離子體約束在很小范圍內。 但這個裝置如果運用在工業上成本不菲。 另外一個方法是慣性約束法,即把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體,裝入直徑約幾毫米的小球內。從外面均勻射入激光束,球面因吸收能量而向外蒸發,內層向內擠壓,繼而壓力升高,並伴隨著溫度的急劇升高。當溫度達到所需要的點火溫度時,小球內氣體便發生爆炸,並產生大量熱能。 Fusor裝置 這個裝置是由費羅·T·法恩斯沃斯博士為制造核聚變而設計出來的裝置,這個博士還是電視的發明者。 Fusor裝置后來還經過眾多科學家的改良。 大部分的核聚變控制系統都慢慢地對磁場中受約束的等離子體進行加熱,而Fusor裝置則將高溫的離子直接射入核反應器中,因此簡化了反應。 當費羅·T·法恩斯沃斯博士第一次制造出這個裝置時,成了第一個能清楚展現核聚變反應的非爆炸性裝置,人們當時就把核聚變發電的希望放在了Fusor身上。 目前最大的Fusor項目是一個名叫ITER的國際項目,該項目涉及歐盟、日本、俄羅斯和美國等一些國家。 |
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