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惯性约束聚变混合驱动点火途径


报告人:贺贤土 院士(北京大学应用物理与技术研究中心 & 北京应用物理与计算数学研究所)
时间:2016年12月8日(周四)15:00-16:00
地 点:工学院1号楼210会议室
主持人:乔宾 特聘研究员

报告简介:

惯性约束聚变(ICF)研究是为能源、国防和基础研究服务,它的科学目标是实现氘氚(DT)燃料的聚变点火和能量增益。在激光驱动ICF研究中,激光直接驱动(DD)和间接驱动是两种实现聚变能的驱动方式。在DD方式中,激光直接烧蚀含DT靶球表面产生高温高压,从而发生内爆压缩聚变点火;在ID方式中,激光在黑腔内壁转换成软X射线辐射,烧蚀靶球表面形成高温高压产生内爆压缩聚变点火。虽然DD效率高于ID, 但由于软X射线辐射的均匀性好于DD激光,因此,在近年美国国家点火装置(NIF)实验中,应用了ID方式。但是,由于应用了柱黑腔,内壁辐射无法提供靶球球对称性内爆要求,同时DT靶球界面发生了严重的流体力学不稳定性以及辐射烧蚀压过低等, NIF点火失败。我们提出了混合驱动(HD)点火方式。用球黑腔代替柱黑腔保证靶球表面辐射的对称性。内爆压缩分成两个阶段:第一阶段用了长脉冲ID内爆压缩靶球;第二阶段入射较短脉冲DD激光束,它在ID产生的大尺度冕区内传播过程被吸收后形成 “雪耙”效应,驱动了等离子体压力比辐射烧蚀压大很多倍的混合驱动压力,内爆速度约400km/s大于ID内爆速度。HD产生了内爆对称性好、流体力学不稳定性被很好抑制的点火燃烧和聚变能增益。


报告人介绍:

理论物理学家,中国科学院院士,研究员、博士生导师。1962年浙江大学物理系理论物理专业毕业后进入中国工程物理研究院,在北京应用物理与计算数学研究所工作。1986年至1987年底任美国马里兰大学高级访问学者。1988年至1997年任北京应用物理与计算数学研究所科技委员会副主任、副所长(1991年起)。1995年被选为中国科学院院士。1996年至2001年任国家“863 计划”惯性约束聚变直属主题首席科学家。2001年至2006年先后任中国科学院数理学部常委、副主任、主任和中国科学院学部主席团成员和执行委员会成员。

曾兼任科技部国家“863 计划”顾问组成员、国家自然科学奖评审委员会委员,以及国家中长期科技规划战略能源组组长委员等职。现任北京大学应用物理与技术研究中心主任;兼任中国工程物理研究院专家委员会委员、“863计划”领域委员会委员、国家重大专项高级科学顾问、浙江大学理学院名誉院长、高功率激光物理国家重点实验室学术委员会主任、中国计算物理学会理事长和Communications in Computational Physics 国际杂志主编、Laser and Particle Beams副主编等职。

长期承担国家重大任务并从事核聚变与等离子体物理、高能量密度物理、理论物理的专业研究。在国家重大任务的物理理论研究、设计及实验室模拟研究中完成了大量开拓性工作。曾组织领导和参加了我国在惯性约束聚变研究领域的研究工作,提出了我国惯性约束聚变发展战略,取得了多项物理科学和技术重大成果, 建立了我国独立自主的研究体系,为国家重大专项点火工程实施奠定了重要基础。在基础研究方面,主要从事高能量密度物理、非平衡统计物理、激光与等离子体相互作用、激光核聚变物理和非线性科学方面的研究。发表了260 多篇学术论文,多次在国际学术会议上作大会邀请报告和大会综合报告,并多次担任有关国际会议的主席、合作主席和科学顾问委员会成员。获国家自然科学奖二等奖一项,国家科技进步奖一等、二等奖各一项,部委级奖八项。1992年光华科技基金会一等奖;2000年获何梁何利奖;2001年获国家“863 计划”突出贡献先进个人奖; 2010年竺可桢奖。

   

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