本报讯 英国科学家计划在牛津郡建造一所核聚变实验室,来模拟太阳内部的温度和压力环境,并以此产生的能量应对全球性能源短缺问题。
实验成功的关键步骤在于建造一台世界最强大的激光器,届时,激光束将通过轰击微小氢燃料球体,聚变并释放巨大能量。这一实验性计划吸引了多国学者的广泛参与,英国《星期日泰晤士报》5月4日对其相关内容进行了报道。
相对于核裂变,核聚变辐射少且燃料足备,超强大的激光束可以打造核聚变所需环境,即亿摄氏度高温条件。
研究人员表示,此次能量制造的过程如同再造太阳,拟研制的最强大的激光器,可瞬时将直径2毫米的氢燃料球体加热到1亿摄氏度,该温度约为太阳中心温度的10倍。随后,燃料球体表面的原子爆裂将产生巨大压力,在亿分之一秒内将球体压缩使其密度增厚。在此条件下,氢原子聚变成为氦,燃料球体以产生光、热及辐射的形式释放能量。
在热核反应中,可控性是全球科学家不断挑战的难题。如果本次实验性研究能够获得成功,将在短期内证明可实现有限形式的受控核聚变,且激光聚变发电具有真正的潜力。其意义重大,可使一种安全、无碳、极少辐射废料的清洁能源进入人类生活,而在全球面临能源危机的今天,人类从未如此迫切地需要一种新的能源。
但仍有专家提出反面意见,他们提醒说,科学家几十年来一直夸大核聚变能源的效力,所宣扬的“无限廉价的电力”可能只是乌托邦式的言论,切不可对此头脑发热,毕竟核聚变也是氢弹技术的关键。
日本NTT公司的两名科学家发明了一种微型机械振荡器,它可以表征0和1,从而有望成为纳米计算机的基本元件。研究结果刊登于近期的《自然•纳米技术》在线版。
这种振荡器呈桥型,尺寸很小,桥下的沟深4微米,桥长260微米,宽84微米,厚1.35微米,主要材料是目前广泛应用的半导体砷化镓。桥端的箝位点为三明治结构:砷化镓薄层位于金电极和“二维电子系统”之间。
当把符合桥的固有频率的交流电加诸其上,桥会垂直地振荡。其原理是:交流电导致砷化镓薄层中的原子错位,进而使薄层中的正负电荷分离,产生一个张力,使桥微微弯折。通过调节电压,这一运动可转化为共振,共振模式可用来存储比特信息。比如临近的振荡器共振相位不同,便能够代表0和1。
以机械操作而非电子操作实现计算,这一概念在50年前就已被提出。由于晶体管计算机迅速发展,它一度被淡忘,NTT研究人员的发明重新引发了对机械计算机的兴趣。用机械元件搭建出的纳米计算机的运行速度很可能不如晶体管计算机那么快,但也有其优点,与晶体管计算机相比,纳米机械计算机更不怕电磁冲击,更节能,可应用于无需快速计算的领域,比如移动电话和汽车。
德国莱布尼茨海洋科学研究所和马普气象学研究所最近发表报告称,未来10年全球气候变暖将趋缓,这一预测报告刊登在最近出版的英国《自然》科学杂志上。
这两家研究所首次对未来10年的全球短期气候变化进行了研究并作出预测,这项预测特意结合了全球海洋洋流规律的变化,根据对洋流的观测和海平面温度数据模型的分析,最后得出的结论是:全球变暖的趋势在未来10年将会减弱。