??激光技術(shù)問世以來正處于蓬勃發(fā)展的新階段,在方興未艾的第三次技術(shù)革命中正發(fā)揮出 日益重要的巨大作用。而在目前，激光熱核聚變、激光同位素分離及激光計(jì)算機(jī)等的研究與 應(yīng)用前景特別引人矚目。激光受控?zé)岷司圩儭岷司圩兎懦龅哪芰渴蔷薮蟮模推嚼煤司圩兩性谔剿髦小?br>??人 們已研究出磁壓縮聚變、箔片聚變、粒子束引發(fā)聚變等方法，激光熱核聚變是其中一個(gè)重要的 方法。實(shí)現(xiàn)激光受控核聚變是解決人類能源問題的根本途徑。它是將激光射到氫的同位素 氘氣熱核靶上，產(chǎn)生高溫高壓，促使氘、氚原子核聚變?yōu)榘焙椭凶樱瑫r(shí)放出巨大的能量。
??由 于氘、氣混合物的質(zhì)量和激光的能量可以控制，從而使核聚變能緩慢地釋放出來，用以發(fā)電， 實(shí)現(xiàn)和平利用原子能核聚變。但是，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)激光器的要求很高，預(yù)計(jì)將來的激光受控核 聚變反應(yīng)堆中，激光的能量高達(dá)100萬焦耳,功率在100兆兆瓦以上，激光波長在0。
?? 3 ~0。 8微 米之間,熱核靶丸的溫度高至1億攝氏度以上，靶丸的體積則會(huì)壓縮至倍以下。所以，目 前世界上僅有少數(shù)幾個(gè)國家有能力生產(chǎn)這種大型激光系統(tǒng)。中國已于1985年7月建成了這 種裝置，一些技術(shù)環(huán)節(jié)具有獨(dú)創(chuàng)性，在國際上領(lǐng)先,這表明中國的高功率激光和激光受控核聚 變研究進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。
??激光分離鈾同位素。目前的核裂變反應(yīng)堆中，絕大多數(shù)都是用鈾-235為原料，但天然鈾 礦中的鈾-235僅占0。 7% ,其余絕大部分為不參加裂變反應(yīng)的鈾-238,因此,需要從天然鈾 中將鈾-235分離出來，以提高鈾燃料中鈾-235的含量。如今世界上普遍使用的氣體擴(kuò)散 法和離心法不僅裝置費(fèi)用高，而且效果很不理想。
??科學(xué)家們正在探討運(yùn)用激光分離法分離鈾 同位素。激光分離法主要是利用激光單色性好的特性，同位素間原子核質(zhì)量不同，隨之出現(xiàn)了電 子能級(jí)之間的微小差別，由于激光的單色性極好，可以對(duì)其能級(jí)進(jìn)行有選擇的激發(fā)。具體做 法是:在加熱爐內(nèi)用電子加熱天然鈾，使之產(chǎn)生鈾蒸氣;從加熱爐里流出的鈾蒸氣進(jìn)人分離區(qū) 與激光相遇，激光的頻率恰好使鈾-235受到激發(fā)，而鈾-238仍處于基態(tài);再用第二束激光 照射受激發(fā)的鈾-235氣體流，對(duì)它進(jìn)行光電離;這些帶正電荷的鈾-235離子被吸引到一塊 帶負(fù)電的收集板上，而鈾-238沒有被電離，保持中性，繼續(xù)沿著蒸氣流原來的方向流動(dòng)。
??這 樣,一次就能把鈾-235的含量從原來的0。7%提高到60%以上。目前，世界上只有美國、日 本、法國、德國和中國掌握這一原理性實(shí)驗(yàn)，21世紀(jì)初有望投入商業(yè)性生產(chǎn)。激光計(jì)算機(jī)。激光計(jì)算機(jī)又叫光學(xué)計(jì)算機(jī)，盡管目前尚處在研制階段，其發(fā)展前景卻非 常誘人。
??從設(shè)計(jì)上看，光學(xué)計(jì)算機(jī)的線路與電子計(jì)算機(jī)類似，只是用光學(xué)元件代替了電子元 件，即用光邏輯單元組合成集成光路以取代集成電路。集成光路是將光源、激光器、透鏡、反 射鏡等光學(xué)元件集成在一起，具有光學(xué)信息處理能力。光學(xué)計(jì)算機(jī)可采用多束穩(wěn)定光，進(jìn)行多種邏輯數(shù)值判斷，采取光信息存儲(chǔ)，發(fā)揮光并行處理能力，激光計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度有些比現(xiàn) 有的運(yùn)算最快的電子計(jì)算機(jī)速度還要快成百上千倍，其信息存儲(chǔ)能力則提高到電子計(jì)算機(jī)的 1010 倍。
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標(biāo)簽：激光技術(shù)發(fā)展前景如何